Разработка физической модели оптического датчика частоты вращения с математическим обоснованием
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
Министерство образования республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Автотракторный факультет
Кафедра Техническая эксплуатация автомобилей
Курсовая работа
по диiиплине
Научные исследования и решение инженерных задач
Тема:
Разработка физической модели оптического датчика частоты вращения с математическим обоснованием
Выполнил студент
группы 101457
Цыганок С.В.
Руководитель Гурский А.С.
Минск 2010
Содержание
Введение
Анализ физической сущности изучаемого вопроса
Математическая обработка результатов эксперимента
Подбор вероятностной математической модели
Результаты расчёта
Анализ полученных результатов
Заключение
Список использованных источников
Введение
В данной курсовой работе производится разработка вероятностной математической модели распределения данных эксперимента характеристики датчика частоты вращения.
Модель - это упрощенная форма представления реальных процессов и взаимосвязи в системе, позволяющая изучить, оценить и прогнозировать влияние составляющих элементов (факторов) на поведение системы в целом. Замещение одного объекта другим iелью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта модели называется моделированием. Таким образом, моделирование может быть определено как представление объекта моделью для получения информации об этом объекте путем проведения экспериментов с его моделью. Теория замещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моделями) и исследование свойств объектов на их моделях называется теорией моделирования.
Процесс моделирования предполагает наличие: Объекта исследования; исследователя, перед которым стоит конкретная задача.
Математическая модель представляет собой систему математических соотношений - формул, функций, уравнений, описывающих те или иные стороны изучаемого объекта, явления, процесса.
Под математическим моделированием понимается процесс установления соответствия данному реальному объекту некоторого математического объекта, называемого математической моделью, и исследование этой математической модели, позволяющая получать характеристики рассматриваемого реального объекта или процесса. Вид математической модели зависит от природы реального объекта, так и от задач исследования и требуемой точности и достоверности решения этой задачи. Любая математическая модель описывает, как и всякая другая, описывает реальный объект лишь с некоторой степенью приближения к действительности.
Анализ физической сущности изучаемого вопроса
Рисунок 1 - бесконтактная система зажигания
В бесконтактной системе зажигания вместо прерывателя (с контактами) для размыкания цепи низкого напряжения применяется электронный коммутатор, который размыкает и замыкает цепь за счёт запирания или отпирания выходного транзистора. Такая система позволяет повысить напряжение на электродах свечей и тем самым увеличить энергию искрового разряда. Кроме того, уровень напряжения на свечах зажигания не снижается при малой частоте вращения двигателя, и поэтому улучшаются условия пуска двигателя.
Принцип работы бесконтактной системы зажигания
При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.
При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.
При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.
Рисунок 2 - Схема трамблёра D4T94-04
Рисунок 3 - оптический датчик
Оптический датчик - представляет из себя сегментированный диск, закрепленный на валу распределителя, который перекрывает инфракрасный луч, направленный на фототранзистор. В течение промежутка времени, пока фототранзистор освещен, через первичную обмотку катушки идет ток. Когда диск перекрывает луч, датчик посылает в коммутатор импульс, который прерывает ток в катушке и таким образом генерирует искру. Существует несколько разновидностей такого рода устройств: запуск искры может происходить как при открытии так и наоборот, при закрытии светового источника. Обычно такие генераторы задают постоянный угол включенного состояния катушки, но качество зажигания от этого не страдает, поскольку на это не оказывает влияния динамика подвижного контакта и он остается всегда постоянный, независимо от скорости.
Датчик-генератор импульсов, как правило, конструктивно располагается внутри распределителя зажигания (конструкция самого распределителя от контактной системы не отличается) - поэтому узел в целом