Kursplan för Fordonsrörelse och reglering

Kursplan fastställd 2022-02-15 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnVehicle motion and control
  • KurskodTME102
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPMOB
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeAutomation och mekatronik, Maskinteknik, Teknisk fysik
  • InstitutionMEKANIK OCH MARITIMA VETENSKAPER
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 89120
  • Max antal deltagare40
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0111 Tentamen, del A 4,5 hp
Betygsskala: TH		 4,5 hp
  • 29 Maj 2023 fm J
  • 04 Jan 2023 em J
  • 17 Aug 2023 fm J
0211 Projekt, del B 3 hp
Betygsskala: TH		 3 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

MMF062 Fordonsdynamik och/eller MMA092 Stelkropsdynamik samt ERE033 Reglerteknik eller liknande

Syfte

Fokus är hur man kan förbättra fordonets dynamiska prestanda genom att tillämpa fordonsrörelsekontroll och uppskattningsalgoritmer.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Förstå grundläggande begrepp: system, ODE, DAE, tillstånd, tidsinvarians
  • Förstå och använda stabilitetsbegrepp och verktyg
  • Använda Modelica för fysiska/matematiska modeller relevanta för fordonsdynamiska problem
  • Förstå diskret dynamik
  • Tillämpa skattningsteorier om uppskattning av kraft och hastighet
  • Förstå fordonskontrollprinciper och funktionsdesign
  • Förstå friktionsteori
  • Applicera fysiska däckmodeller såsom borstmodellen
  • Förståelse på högre nivå av ställdon och hur man modellerar dem
  • Förståelse av icke-linjär fordonsdynamik inklusive handlingdiagrammet
  • Tillämpning av modeller för ledade fordon
Kursen bidrar till FN:s hållbara utvecklingsmål om Hållbara städer och samhällen (SDG 13) och Klimatåtgärder (SDG 11) i den meningen att fordonsdynamik och reglerteknik är viktiga aspekter för både fordonssäkerhet och energieffektivitet.

Innehåll

Dynamik
Förstå formalismen kring differentialekvationer är avgörande för att studera fordons rörelse. Målet är att förstå och kunna tillämpa teknikerna för att bestämma grundläggande egenskaper hos fordonsdynamikmodeller i form av linjära och olinjära differentialekvationer och överföringsfunktioner.

Modellering
Lär dig hur man härleder dynamiska modeller från fysiska/tekniska antaganden, för en bred modellvaliditet och förståelse. Modelica används för terminologi och för matematisk modell. Simulink och FMU används som explicit formmodell. Lär dig också hur du modellerar diskret dynamik, särskilt mekatroniska delsystem.

Fordonsreglering och rörelseestimering
Förstå hur fordonsprestanda kan förbättras genom fordonskontroll. Syftet är att kunna tillämpa tekniker för att uppskatta fordonets rörelse utifrån kunskap om fysik i fordonsdynamik.

Däck
Lär dig fysik om friktion och däck. Syftet är att tillämpa däckmodeller inklusive kombinerad slirning.

Subsystem
Förstå hur fjädring det vertikala däcket tvingar hur framdrivning och bromsning påverkar hjulens vridmoment och härigenom de längsgående däckkrafterna och hur styrningen påverkar hjulens styrvinklar och härigenom däckkrafterna i sidled. Förstå också interaktioner mellan dessa orsak-och-verkan-kedjor och hur man modellerar det hela i en komplett fordonsmodell.

Fordonsprestanda
Förståelse för mycket icke-linjära fordonsprestanda, transientdynamik och ledade fordon. Ett mål är att förstå hur delsystem är avstämda för att förändra fordonets prestanda.

I kursen ingår även en designuppgift, där du designar estimatorer/kontroller och trimmar ett fordon med hjälp av ett HiFi-modellverktyg som heter CarMaker 

Organisation

  • Lektioner
  • Räkneövningar
  • Konstruktionsuppgifter och/eller inlämningsuppgifter

Litteratur

  • Jacobson, B., et al, Vehicle Dynamics Compendium, 2020.
  • Rajamani, R., Vehicle Dynamics and Control, Springer Verlag, 2012.
  • Pacejka, H.B., Tyre and Vehicle Dynamics, 2002. 
  • Abe M., Vehicle Handling Dynamics, 2009. 
  • Kiencke, U. and Nielsen, L., Automotive Control Systems, 2005
  • Matlab/Simulink Users Guide, Mathworks Inc

Examination inklusive obligatoriska moment

  • Godkända rapporter och/eller inlämningsuppgifter
  • Graderad tentamen med problemlösning och beskrivande frågor

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.