Основание рулевого колеса является ключевым компонентом систем с обратной связью по усилию, где конструкция двигателя напрямую определяет реалистичность и отзывчивость имитируемого вождения. Ниже представлено техническое решение для систем профессионального уровня. гоночный симулятор двигателей на колесной базе.
Устаревшая технология, более простое управление
Более низкая стоимость, но с проблемами износа щеток
Менее точная подача усилия.
Современный промышленный стандарт для колес высокого класса
Более высокая эффективность и плотность крутящего момента
Более длительный срок службы без щеток
Требуется более сложная управляющая электроника
Высококачественное решение без зубчатых колес и ремней
Обеспечивает наиболее прямую обратную связь по усилию
Требует значительной мощности и охлаждения
Большой физический размер и вес
Выбор отраслевого стандарта: Высокоточные бесщеточные серводвигатели (например, серия Maxon EC)
• Выходной крутящий момент:
♦ Начальный уровень: 5-10 нм (непрерывный)
♦ Конкурентный класс: 15-25 нм (непрерывный)
♦ Максимальный крутящий момент до 3-кратного постоянного крутящего момента
• Диапазон скоростей:
Базовая скорость: 1000-4000 об/мин
♦ Должен поддерживать мгновенный разворот (
• Полоса пропускания принудительной обратной связи:
Профессиональные требования: частота обратной связи >50 Гц
системы высшего уровня: до 100 Гц
• Источник питания:
♦ системы 24 В, распространенные для среднего класса
♦ В системах высокого класса может использоваться напряжение 48 В или выше
♦ Учитывайте стабильность питания и пульсации
Диаграмма
Код
диаграмма TD
A[Двигатель] -->|Муфта высокой жесткости| B[Кодировщик с высоким разрешением]
B -->|Гармонический редуктор| C[Датчик крутящего момента]
C --> D[Рулевой вал]
D --> E[Быстроразъемный механизм]
основные компоненты:
► Гармонический привод (коэффициент уменьшения 3:1-5:1)
► 24-битный абсолютный кодировщик
► Датчик крутящего момента 6DoF/moment
Варианты передачи:
► Ременный привод (распространен в среднем диапазоне)
► Зубчатая передача (более высокий уровень шума, но компактность)
► Прямой привод (наилучшая точность, но самая высокая стоимость)
Непрерывный контроль температуры в рабочем режиме:
• Температура намотки
Решения для охлаждения:
• Принудительное воздушное охлаждение (степень защиты IP54)
• Жидкостное охлаждение (модели высокого класса)
# Упрощенная логика управления с обратной связью по усилию
защита принудительная обратная связь():
пока Правда:
телеметрия = получить_игровые_данные() # Получать данные с помощью программного обеспечения sim-карты
вращающий момент двигателя = физический движок(телеметрия) # Расчет физического движка
текущий контроль(вращающий момент двигателя) # Управление токовым контуром
если аварийная остановка(): # Проверка безопасности
задействовать тормоз()
Иерархия управления:
► Позиционный контур (500 Гц)
► Скоростной контур (1 кГц)
► Токовый контур (20 кГц)
• Двойные аппаратные концевые выключатели
• Защита от динамических перегрузок
• Цепь аварийного торможения (
• Мониторинг температуры в режиме реального времени
|
Модель |
Постоянный крутящий момент |
Максимальный крутящий момент |
Частота отклика. |
Разрешение энкодера |
|
Fanatec DD1 |
20 нм |
60 нм |
50 Гц |
16 бит |
|
Simucube 2 Pro |
25 нм |
75 нм |
100 Гц |
24-битный |
|
Решение "сделай сам" |
6-15 нм |
15-45 нм |
30-50 Гц |
17-20бит |
&рарр; Встроенный двигатель с прямым приводом дизайны
&рарр; Многомоторная совместная силовая обратная связь
&рарр; Технология слияния с тактильной обратной связью
&рарр; Адаптивное управление демпфированием на основе искусственного интеллекта
Рекомендации по проектированию:
⇒ Расставлять приоритеты опережающий бесщеточный двигатель решения
⇒ Внедрить систему резервирования с двумя кодирующими устройствами
⇒ Разработка специализированных алгоритмов управления фокусным расстоянием
⇒ Оптимизировать механический люфт (
Это конструктивное решение отвечает требованиям к системам с обратной связью по усилию от систем начального уровня до систем профессионального уровня, обеспечивающих надежную непрерывную работу и высокую производительность. Особое внимание следует уделить совместимости между алгоритмы управления двигателем и основные протоколы программного обеспечения для гоночных симуляторов (например, iRacing, Assetto Corsa) во время фактической разработки.
Хотели бы вы получить конкретную информацию Гоночный симулятор Мотора Спроектировать? Свяжитесь с нашей командой инженеров.
