Покрытие отражателей(рефлекторов) может быть:

- хромовое – твёрдое, но отражающая способность 60%;

- серебряное – мягкое, отражающая способность 90%, со временем темнеет;

Противотуманные фары.В тумане лучи ближнего и дальнего света фар отражаются от мельчайших капелек тумана, рассеиваются и создают молочно-белую пелену перед автомобилем, которая практически делает невидимой дорогу и объекты на ней. Противотуманные фары отличаются узким рассеянием светового пучка в вертикальной плоскости, более чёткой верхней светотеневой границей и широким рассеянием светового пучка в горизонтальной плоскости, что увеличивает видимость дороги и придорожной полосы. Такое светораспределение в горизонтальной плоскости обеспечивается вертикальными линзами на внутренней

поверхности рассеивателя и экраном перед лампой. Противотуманные фары устанавливаются ниже фар головного освещения.

Светотехнические нормы для фар европейского светораспределения регламентированы Правилами № 1 (с обычными лампами), № 20 (с галогенными лампами) ЕЭК ООН и ГОСТ 3544-75. Для проверки головных фар используют специальный контрольный экран, имитирующий перспективу дороги и устанавливаемый на расстоянии 25 от фар. Для контрольных точек и зон экрана установлены минимально и максимально допустимые освещённости. В практике для проверки фар используют специальные компактные приборы (реглоскопы) с установленными в них экранами светочувствительными элементами. Разметка экрана и расположение светочувствительных элементов соответствуют некоторым контрольным точкам Правил ЕЭК ООН.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709- 2001 суммарная сила света всех фар, расположенных на одной стороне АТС, в режиме «дальний свет» должна быть не менее 10000 кд, а суммарная сила света всех головных фар не должна быть более 225000 кд.

Предельные значения силы света в режиме «ближний свет» в 2-х точках на оси VV' или в вертикальной плоскости приведены в таблице 1:

Таблица 1 – Предельные значения силы света в режиме "ближний свет"

Угол “a”, в угловых минутах	Направление отсчета от левой светотеневой границы	Сила света, кд
34’	вверх	не более 750
52’	вниз	не менее 1600

2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Целью дипломного проекта является модернизация системы автоматического регулирования освещением дороги автомобилем иномаркой.

Правилами дорожного движения во всех странах определены границы освещенной зоны при ближнем свете. Если по каким-либо причинам граница освещенной зоны приближается к автомобилю, то видимость дороги ухудшается. Если же граница освещенной зоны отдаляется, то ухудшаются условия видимости для водителей встречных автомобилей. Практика показала, что граница освещенной зоны при ближнем свете может значительно изменяться в зависимости от нагрузки автомобиля.

---

На рисунке 3 показана зависимость для автомобиля средних размеров с классической компоновкой (двигатель впереди, багажник сзади). Положения границы освещенной зоны, соответствующие различным нагрузкам, получены на экране, расположенном на расстоянии 10 м. Основная регулировка соответствует тому случаю, когда в автомобиле находится только водитель.

Варианты нагрузки: 1 - автомобиль без нагрузки; 2 - 6 - соответственно 1...5 человек; 7 - 5 человек и максимальная загрузка багажника; 8 - водитель и 100 кг багажа; 9 водитель и загрузка багажника до максимальной нагрузки на ось.

L,мм

350

300

250

200

150

100

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9

n

Варианты нагрузки

Рисунок 3 – Зависимость освещенной зоны от нагрузки автомобиля

Чтобы снизить влияние нагрузки автомобиля на границу освещенности, применяют систему регулирования, поддерживающую почти неизменной границу освещенности.

Внедрение такой системы значительно улучшит эксплуатационные свойства автомобиля и даст ощутимые преимущества с точки зрения повышения уровня активной безопасности и комфорта.

3 ОПИСАНИЕ CИСТЕМЫ

Необходимо разработать систему автоматического регулирования освещения дороги автомобилем.

Функциональная схема разрабатываемого стенда приведена на рисунке 4

Д1 – Датчик положения переднего моста; Д2 – датчик положения заднего моста; МП – микропроцессор; У – усилитель; ЭД – электродвигатель; РО – рабочий орган; П – потенциометр.

Рисунок 4 - Функциональная схема САР освещения дороги

автомобилем

Микропроцессор – вычисляет разницу между заранее заданным (запрограммированным) значением напряженности магнитного поля и измеренным датчиком и выдает электрический сигнал рассогласования U_.

Усилитель – усиливает мощность электрического сигнала с МП для использования его в качестве управляющего сигнала U.

Электродвигатель – преобразует входной электрический управляющий сигнал U, в выходную механическую величину перемещения – угол поворота вала электродвигателя – _дв.

Датчик положения – измеряет давление на мост и преобразует это отклонение в электрический сигнал напряжения.

Рабочий орган – фары, меняют свое положение в зависимости от поступившего сигнала

Потенциометр – определяет действительное положение моста автомобиля

Работает система следующим образом. Датчики положения Д1 и Д2 воспринимают перемещение переднего и заднего мостов относительно кузова. На микропроцессор поступают сигналы U₁ и U₂ датчиков положения и с потенциометра, который определяет действительное положение моста относительно кузова, анализируя эти сигналы МП вырабатывает управляющий сигнал U_. Управляющий сигнал усиливается и поступает на электродвигаетель,с помощью которого поворачивается корпус фары вокруг нижней точки крепления. Система регулирования обеспечивает неизменное положение фар под воздействием колебаний ходовой части и кузова, возникающих из-за неровностей дороги.

---

Структурная схема САР будет иметь следующий вид:

U₁

_дв

W_д1

U_

U₃

W_МП

W_У

W_ДВ

W_РО

W_д2

U₂

U_ос

W_ПТ

W_у – передаточная функция усилителя мощности; W_дв - передаточная функция двигателя; W_д1 –передаточная функция датчика давления установленного на переднем мосту автомобиля; W_д2 –передаточная функция датчика давления установленного на заднем мосту автомобиля; W_пт - передаточная функция потенциометра; W_РО - передаточная регулирующего органа; W_мп - передаточная микропроцессора

Рисунок 5 – Структурная схема САР освещения дороги автомобилем

4 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

4.1 Выбор микропроцессора

Произведя анализ автомобильных процессоров, выбираем процессор фирмы Siemens SAB 80C509A , совместимый с микроконтроллерами Intel 80C51/80C52, в котором имеется дополнительное арифметическое устройство.

Технические характеристики:

- разрядность 8

- тактовая частота 16 МГц

- число каналов 15

- разрядность АЦП 10

- минимальное время преобразования аналогового входа в цифру 7 мкс.

- дополнительное АЛУ

- 29-канальное устройство фиксации и сравнения, а также

- устройство генерации сигналов переменной длительности (PWM).

Дополнительное АЛУ может выполнять деление 32-разрядных целых чисел за 2,25 мкс, а умножение 16-разрядных чисел — за 1,5 мкс.

W_МП(p)=1 (1)

4.2 Выбор усилителя

Усиление и преобразование электрических сигналов в системах автоматического управления производится в основном при помощи электронных, магнитных и электромашинных устройств. Электрон­ные методы усиления и преобразования являются наиболее универ­сальными и гибкими.

Использование полупроводниковых приборов (в первую очередь транзисторов и тиристоров), обеспечивающих высокий КПД при низких напряжениях питания и больших токах, имеющих малые габаритные размеры и большой срок службы, позволяет существенно расширить область применимости электронных методов в устройст­вах автоматического управления.

В современной автоматике явно выражена тенденция к расшире­нию области применения электронных методов усиления и преобра­зования при использовании в основном транзисторов и тиристоров в сочетании их с другими бесконтактными элементами, и в первую очередь – интегральными микросхемами.

В качестве электронного усилителя выбран усилитель напряжения ЭУ3-П, обеспечивающий необходимую мощность двигателя.

Передаточная функция усилителя имеет вид:

Wу=12В/5В=2,4 (2)

Wу=2,4 (3)

4.3 Выбор рабочего органа

Ксеноновая газоразрядная лампа типа D2S(R) производства фирмы PHILIPS специально разработана как источник света повышенной яркости применительно к автомобильным фарам. В ней световой поток высокой интенсивности получается за счет свечения газа, инициированного дуговым разрядом между двумя электродами. Электроды лампы находятся в колбе, заполненной ксеноном под большим давлением (около 30 атм. в нерабочем состоянии и около 120 атм. в режиме горения) и солями металлов.

---

Ксеноновая лампа имеет цветовую температуру около 4300 градусов по Кельвину (именно Филипс, Осрам лампы D2S) по сравнению с 2800 град. К.,  у галогеновой лампы. Цветовая температура является единицей яркости источника света. Чем выше цветовая температура, тем ближе спектр источника излучения к солнечному свету. Это объясняет тот факт, что свет ксеноновых газоразрядных ламп имеет голубой оттенок, а обычных галогеновых - желтоватый.

Краткое описание HID-лампы типа D2S (R):

- высота 75 мм.;

- диаметр стеклянной колбы 8.7 мм;

- тип цоколя PX32d;

- цветовая температура излучаемого света  до 7000К;

Производители HID-ламп: Philips, Osram, GE, а также ряд азиатских производителей. Такая лампа потребляет всего 35 ватт энергии, что в два раза меньше, чем обычная галогеннная лампа, но ее светоотдача в два раза выше и соответствует примерно 200 ваттам мощности галогеннной лампы. Таким образом, КПД HID-лампы самый высокий среди ламп, используемых в осветительных приборах автомобилей, что делает такую лампу лучшей в мире по совокупности технических характеристик.

HID(High Intensity Discharge)-технология стала прорывом в истории автомобильной светотехники. HID-лампы стали применяться в автомобильных осветительных приборах с 1992 года. Такие лампы не только обеспечивают лучшее освещение дороги в поле зрения водителя, но также повышают безопасность движения.

Сегодня практически все крупные автопроизводители мира начинают устанавливать HID-лампы, как стандартное оборудование своих автомобилей.

Технические характеристики лампы:

- потребляемая мощность, Вт 35;

- светоотдача, Лм 3200;

- цветовая температура, К 4500;

- срок службы, час. 2000;

- КПД, Лм/Вт 91,4;

Передаточная функция рабочего органа имеет вид:

Wро=1 (4)

4.4 Выбор электродвигателя

В результате проведения сравнительного анализа насосов различных типов и конфигураций был выбран электродвигатель типа IG22C. Область применения: средства автоматизации и системы управления, устройства регулирования, автоматические и автоматизированные системы управления, следящие мини-приводы, средства обработки и представления информации, специальные инструменты

Технические характеристики электродвигателя.

- напряжение питания, В 12

- крутящий момент, кгс*см 6

- скорость вращения, об/мин 1580

- мощность, Вт 2

- передаточное отношение 3050

Передаточная функция электродвигателя имеет вид:

(5)

где - статический коэффициент передачи, град/В;

- постоянная времени двигателя, с.

= (град/В) (6)

=(7)

где - максимальное время срабатывания двигателя, с

Для используемого в системе двигателя .

Тогда постоянная времени двигателя:

(с) (8)

Передаточная функция электродвигателя системы :

(9)

4.5 Выбор потенциометра

Выбираем потенциометр марки ПТП-5. Его технические характеристики.

---

- номинальная мощность рассеяния, Вт 5

- номинальная величина сопротивления Rн, кОм 4

- дополнительное отклонение сопротивления, % ±5

- рабочая температура при номинальной мощности рассеяния, °С 100

- минимальная наработка, ч 3000

Передаточная функция потенциометра имеет вид:

Wп=5В/90`=0,05 (10)

4.6 Выбор датчика положения

Произведя анализ датчиков положения был выбран индуктивный датчик положения ДИ-1, который предназначен для дискретного контроля положения подвижных элементов исполнительных устройств, наличия объекта, регистрации прохождения металлических деталей на конвейере.Датчик ДИ-1 представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Датчик положения ДИ-1

      Применяется в робото-технологических комплексах, автоматизированных транспортно-складских системах, системах автоматики, конвейерах.

Принцип действия датчика заключается в том, что он реагирует на металлические предметы, находящиеся в зоне его чувствительности, и выполняет функцию замыкающего контакта, т.е. при приближении к датчику металлического предмета он срабатывает и на его выходе происходит скачкообразное изменение напряжение от 0 до напряжения питания. Этот сигнал подается на индуктивную нагрузку (обмотку реле типа РПУ, РП-21) для управления исполнительным устройством. Датчик положения состоит из пассивной части, навесных активных элементов и чувствительного элемента. Пассивная часть датчика представляет собой плату с пленочными резисторами, изготовленную по тонкопленочной технологии с использованием методов вакуумного напыления и прецизионной фотолитографии.
         В качестве навесных активных элементов используются безкорпусные транзисторы, микросхемы, конденсаторы. Конструктивно датчик оформлен в плоский пластмассовый корпус.

Технические характеристики:

- расстояние срабатывания, мм 8±1,5

- напряжение питания, В 12

- выходной ток, мА 100

- гистерезис в % 5

- диапазон рабочих температур,°С 30…+50

- габаритные размеры, мм 43*40*9

- масса, г не более 15

Передаточная функция датчика положения имеет вид:

Wд=5В/0,15=33 (В/м) (11)

5 РАСЧЁТ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ

5.1 Расчёт передаточной функции и построение АЧХ непрерывной части системы

Для расчетов передаточных функций и построения характеристик системы воспользуемся программой MATLAB.

Определим передаточную функцию разомкнутой системы :

Wp(12)

Wр= (13)

Передаточная функция замкнутой системы:

Wз(14)

Wз(p)(15)

Так как в данной САР установлен цифровой микропроцессор, который осуществляет вычисление сигнала рассогласования и посылает управляющие сигналы на устройства системы, то расчет следует провести для дискретной системы. При этом необходимо задать период дискретизации (интервал опроса датчиков)

---

Смотрите также файлы

• 25%переделка.doc

• введение.doc

• 25%.doc

• то что надо.pdf

• 22.06.05.doc