dr hab. inż. Dariusz Żardecki, prof. WAT

Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa stanowią podstawowe narzędzia w badaniach studialnych oraz w projektowaniu samochodów i ich podzespołów. W tym przypadku bywają stosowane rozbudowane modele dynamiczne, gdyż obliczenia symulacyjne mogą być realizowane off-line. Współczesne pojazdy wyposażone w układy mechatroniki i telematyki wymagają także specjalnych uproszczonych modeli referencyjnych „zaszytych w sterownikach” i rozwiązywanych on-line podczas sterowania automatycznego. Tego rodzaju modele dynamiki są także przydatne w badaniach pojazdów i podzespołów na specjalnych stanowiskach z częściowym udziałem symulacji realizowanej w czasie rzeczywistym.
Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa dynamiki ruchu pojazdów i działania ich podzespołów okazują się szczególnie trudne (a jednocześnie atrakcyjne naukowo), gdy uwzględniane są w ich opisie zjawiska nieliniowe powodowane „ostrymi” nieliniowościami związanymi z występowaniem luzów i par ciernych w połączeniach mechanizmów przenoszących sterowanie. Uwaga ta dotyczy szczególnie syntezy rozbudowanych modeli przyczynowych uwzględniających zjawiska stick-slip, jak i ich formalnych uproszczeń do postaci modeli funkcjonalnych przydatnych dla obliczeń w czasie rzeczywistym. Wyzwaniem naukowym są także procedury numeryczne rozwiązywania równań różniczkowych z nieciągłościami.
Zauważmy przy tym, iż w odniesieniu do układu kierowniczego, ostre nieliniowości związane z luzem i tarciem stanowią ważne czynniki rzutujące na bezpieczeństwo i komfort prowadzenia samochodu. Jak wiadomo z praktyki, duży luz i niewłaściwe tarcie pogarszają „własności sterowne” samochodu, są przyczyną drgań w układzie kierowniczym, zwiększają wysiłek i stres kierowcy. W miarę upływu czasu eksploatacji pojazdu parametry luzu i tarcia ulegają stopniowo niekorzystnym zmianom, co wynika z zużycia trybologicznego współpracujących elementów i jest pogłębiane przez procesy fizyko-chemiczne związane z adhezją.
W celu rozwiązania zasygnalizowanych tu problemów matematycznych autor zaproponował zastosowanie specjalnych przedziałami liniowych odwzorowań luz(…) i tar(…) oraz ich zaskakująco prostego aparatu matematycznego (opracowanego na tę okoliczność). Dzięki temu udało się już pomyślnie rozwiązać szereg zagadnień szczegółowych, szczególnie dotyczących analitycznego operowania nieliniowymi modelami. Uzyskane wyniki zostały dostrzeżone i uhonorowane specjalnym wyróżnieniem SAE (Society of Automotive Engineers) International. Opracowana metoda oraz przykłady zastosowań są przedstawione w publikacjach autora.

Tytuł wykładu lidera:
Modelowanie i badania symulacyjne dynamiki ruchu zamochody z uwzględnieniem luzu i tarcia w układzie kierowniczym z zastosowaniem odwzorowań Luz(…) i Tar(…).