الأنظمة الميكاترونية ومحاكاتها

إنضم
6 أكتوبر 2005
المشاركات
1,295
مجموع الإعجابات
29
النقاط
48
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
أخواني الكرام, أقدم لكم اليوم مثال ميكاتروني بسيط وهو نظام التعليق في السيارة, ولإثبات أن المعلومات الأكاديمية كيف يمكن ربطها بأنظمة المحاكاة للربط بينها وبين الحياة التطبيقية من ناحية التصميم, وللتأكيد أن الحياة البحثية الأكاديمية لها منلطق هام في التصاميم المتقدمة حالياً, وسنأخذ الآن نظام التعليق suspension System للسيارة , حيث أنه من أسهل وأكثر الأنظمة تداولاً ومجالاً واسعاً في البحث.
لفهم هذا الموضوع, على القارئ أن يكون ملماً بالتالي
1- System Dynamics and Modelling
2- Simulink
3- La place Transformation
4- Differential Equation
نظام التعليق الخاص بالسيارات يتكون من خامد إهتزازات Damper و لولب أو كما يسمى بالإنجليزية Spring, وهكذا سيتم وضع نموذج لنظام تعليق للسيارة
14503_1156766175.gif

ولكن هذا نظام تعليق بسيط, فنحن نعلم أن وزن الإطارات للسيارة وجنوط السيارة لها تأثير أيضاً, كما أن الهواء داخل الإطارات يمكن إعتباره كنظام تعليق بحد ذاته, حيث أن له القدرة على الإنضغاط والتمدد بسبب ظروف الطريق, وبالتالي نصل إلى الشكل الكامل لنظام التعليق للسيارة كما في الشكل التالي
14503_1156767226.gif

أكثر العناصر التي تشغل بال الباحثين هو الإهتزاز الذي قد يصيب النظام, وماهو أقصى إرتفاع للإهتزاز وزمن الإستقرار, فهذا هو محط دراستنا في هذا الموضوع
سندرس أولاً العنصر المسبب للإهتزاز, والذي غالباً يكون بسبب الطريق التي تسير عليه السيارة, فمثلاً من عناصر الإهتزاز وجود مطب على الطريق أو حفرة كذلك, وحيث أن مسبب الإهتزاز يؤثر على إطارات السيارة فهذا يتم تمثيلة بمثابة قوة مؤثرة على إطارات السيارة, وبهذا يمكن الآن وضع القوة على الرسم كالتالي
14503_1156767583.gif

الآن سنقوم بعمل معادلات هذا النظام
14503_1156769798.gif

سنقوم الآن بعمل محاكاة لهذا النظام الميكانيكي, بفرض عدة قيم
14503_1156773254.gif

والآن سنقوم بعمل محاكاة بإستخدام السيميولنك Simulink
14503_1156773318.gif

سنقوم الآن بوضع معامل الإخماد للسيارة C1
فمثلاً سنقوم بوضع معامل الإخماد 100 نيوتن. ثانية / متر
سنلاحظ الآتي
14503_1156773569.gif

سنلاحظ أن أقصى إهتزاز للسيارة هو 0.0455 متر أي 4.5 سنتيمتر وهذا رقم كبير جداً كما أن الزمن اللازم لإستقرار السيارة يتعدى 100 ثانية, وهذا بالطبع تصميم سئ
سنقوم الآن بتغيير قيمة معامل الإخماد C1 إلى 200 نيوتن.ثانية/ متر
وستلاحظ التالي في رسمة المحاكاة
14503_1156773733.gif

كما تلاحظ لم يتغير إرتفاع الإهتزاز ولكن تغير زمن وصول السيارة إلى زمن الإستقرار
وسنقوم الآن بزيادة معامل الإخماد إلى 400 نيوتن.ثانية/ متر
14503_1156773851.gif

أعتقد الآن أن زمن الإستقرار معقول جداً مقارنة بالسابق
سنقوم الآن بتغيير معامل الجسائة الخاص باللولب Spring
وسنقوم بتقليل قيمته, حيث أنه كلما زادت قيمته كلما دل على قدرته على التمدد أكثر, لذلك سنقوم بتقليل قيمته من 1000 نيوتن/متر إلى 500 نيوتن / متر وسنلاحظ التالي عند عمل محاكاة
14503_1156774196.gif

سنقوم بتقليلها إلى 300 نيوتن / متر
14503_1156774250.gif

وبالتالي نصل إلى قاعدة أن معامل الإخماد مسؤول عن زمن الإخماد
ومعامل الجسائة مسؤول عن إرتفاع الإهتزاز للنظام
مع خالص تحياتي
أحمد عفيفي​
 

mohamed_hassan

عضو جديد
إنضم
21 أكتوبر 2005
المشاركات
77
مجموع الإعجابات
2
النقاط
0
تمام يعمي برنامج simulink يقدر انو يساعدنا في حجات كتير منها الي حضرتك عملتو ونقدر نحصل علي افضل تصميم
 

بحر الاسلام

عضو جديد
إنضم
24 يناير 2007
المشاركات
38
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
بسم الله الرحمن الرحيم
والصلاه والسلام على سيدنا ونبينا محمد صلى الله عليه وسلم

موضوع اكثر من رائع ومشروح بشكل كبير بارك الله فيك
 

bencher_qui

عضو جديد
إنضم
21 مارس 2007
المشاركات
29
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
مشكور أخي الكريم وجزاك الله خيراً
 

رائد احمد

عضو جديد
إنضم
24 مايو 2007
المشاركات
37
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
ارجو معرفة كيف يتم ادخال المصفوفة ضمن البلوك دايكرامblock diagram .............وشكراً
 

م.البغدادي007

عضو جديد
إنضم
11 سبتمبر 2007
المشاركات
238
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
مشكور مهندس احمد عى هذا الموضوع ، جزاك الله الف خير .
 

ياسر الشايب

عضو جديد
إنضم
17 يناير 2009
المشاركات
5
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
شكرا م. أحمد على الموضوع الشيق .. في الحقيقة استفدت منه كوني طالب في هندسة الميكاترونكس بماليزيا وحاليا ادرس مادة system dynamics
 
أعلى