Системи кермового керування з електромеханічним підсилювачем (ЕМП) є сучасним конструктивним рішенням, порівняно з гідравлічними та електрогідравлічними системами кермового керування. У приводах кермового керування сучасних тролейбусів та електробусів застосовують гідравлічні підсилювачі керма. Якщо у тролейбусах для приведення в рух гідравлічного насоса використовується електродвигун, що живиться від електромережі, то в електробусах джерелом електричного живлення є акумуляторні батареї. Витрата енергії на забезпечення роботи гідравлічного підсилювача керма зменшує пробіг електробуса між заряджаннями акумуляторних батарей. Тому здійснення дослідження й обґрунтування можливості застосування ЕМП в електробусах є актуальним і має важливе практичне значення.
З урахуванням конструктивних особливостей електромеханічного підсилювача керма і конструкції керованого моста електробуса Електрон 19101 побудована динамічна модель приводу повороту керованих коліс електробуса на місці. На основі динамічної моделі приводу повороту керованих коліс електробуса з електромеханічним підсилювачем керма розроблені математична модель приводу і стимуляційна модель у середовищі MathLab Simulink для дослідження коливальних процесів у ланках приводу під час повороту коліс на горизонтальній площині. Досліджено зміни пружних крутних моментів у ланках приводу кермового керування електробуса з електромеханічним підсилювачем керма, частоти обертання ротора електромотора, сили струму в обмотках ротора і статора електромотора, кута повороту керованих коліс від часу. Встановлено, що зміна моменту опору повороту керованих коліс зростає плавно, а навантаження на ланки приводу електромеханічного підсилювача керма залежить від загального передатного числа приводу і його розподілу між редуктором і кермовою рейкою. Зменшення загального передатного числа приводу призводить до збільшення швидкості повороту керованих коліс і зростання пружних моментів у ланках приводу. Перехідні процеси в електричній частині приводу за характером зміни відповідають характеристикам для таких електромоторів, а за величиною не перевищують допустимі значення. Встановлено, що силові характеристики електромеханічного підсилювача керма з вибраними параметрами і електромотором можуть забезпечити керування колесами електробуса відповідно до встановлених вимог.
1. Tambade, S. S., Bachhav, L., Gomase, S. C. S., & Holkar, S. (2020). To Drive The Vehicle Using Electromechanical Actuator. International Journal of Scientific and Research Publications. 10(9), 926-929. doi: 10.29322/IJSRP.10.09.2020.p105113 (in English).
https://doi.org/10.29322/IJSRP.10.09.2020.p105113
2. Skurikhin, V., Soroka, K., & Aharkov, I. (2020). Matematychne modeliuvannia elektropidsyliuvacha kerma transportnoho zasobu z cherviachnoiu peredacheiu [Mathematical modeling of the electric power steering system of a vehicle with a worm drive]. Mizhnarodnyi zhurnal «Svitlotekhnika ta elektroenerhetyka». [Lighting Engineering & Power Engineering], 3(59), 101-107. doi: 10.33042/2079-424X-2020-3-59-101-107 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.33042/2079-424X-2020-3-59-101-107
3. Irmer, M., Henrichfreise, H. (2020). Design of a robust LQG Compensator for an Electric Power Steering. IFAC-PapersOnLine. 53(2), 6624-6630. doi: 10.1016/j.ifacol.2020.12.082 (in English).
https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.12.082
4. Kuranowski, A. (2019). Electrical power steering-modelling and bench testing. Technical Transactions. 116(8), 143-158. doi: 10.4467/2353737XCT.19.085.10864 (in English).
https://doi.org/10.4467/2353737XCT.19.085.10864
5. Wang, J., He, Y., & Yu, H. (2022). Control strategy of electric power steering system based on super-twisting algorithm. In 6th International Workshop on Advanced Algorithms and Control Engineering (IWAACE 2022) (pp. 101-107). SPIE. doi: 10.1117/12.2652854 (in English).
https://doi.org/10.1117/12.2652854
6. Irmer, M., Degen, R., Nüßgen, A., Thomas, K., Henrichfreise, H., & Ruschitzka, M. (2023). Development and Analysis of a Detail Model for Steer-by-Wire Systems. IEEE Access, 11, 7229-7236. doi: 10.1109/ACCESS. 2023.3238107 (in English).
https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3238107
7. Brykczyński, M (2019). A model based analysis of dynamics of a single pinion electric power steering system. Designing, researches and exploitation, 1(4), 39-46. (in English).
8. Loyola, J., Lee, K., & Margolis, D. (2021). Modeling Non-Backdriving Behavior in an Electromechanical Steering Actuator Using Bond Graphs. In 2021 International Conference on Bond Graph Modeling and Simulation, ICBGM 2021 (pp. 149-160). (in English).
9. Yamamoto, K. (2017). Control of electromechanical systems, application on electric power steering systems. Doctor's thesis. Université Grenoble Alpes (in English).
10. Aharkov, I. (2020). Vyznachennia mekhanichnykh parametriv elektrychnoho pidsyliuvacha kerma u systemi rulovoho keruvannia troleibusu [Determination of mechanical parameters of electric power steering of the trolleybus steering system]. Transportni systemy i tekhnolohii. [Transport systems and technologies], 35, 52-59. doi: 10.32703/2617-9040-2020-35-6 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.32703/2617-9040-2020-35-6
11. Elektropidsyliuvach kerma [Electric power steering]. http://dak.dn.ua/2021/12/16/elektropidsilyuvach-kerma-eur-yak-pratsyuye-.... (in Ukrainian).