制动器试验台的控制方法分析 (1)

《制动器试验台的控制方法分析 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第31卷第3期江西理工大学学报v01．31，N0．32o1O年6月JOURNALOFJIANGXIUNIVERSITYOFSCIENcEANDTECHNOLOGYJun．2o10文章编号：1007—1229(2010)03—0034一03制动器试验台的控制方法分析鄢化彪3，罗新b，何芳芳3，闵文文4(江西理工大学，乳理学院．b．机电工程学院，江西赣州34lOoo)摘要：制动器试验台的控嗣方法研究是汽车制造行业的一个传统问题。从试验台的工作原理出发，根据能量守恒和动量守恒原理，建立数学模型。针对系统的未知性和不确定性，采用最优控制方法，得到电机各时段

2、的瞬时电流．通过Mad3b软件仿真，能量相对误差小于5％．关键词：能量守恒；制动器；最优控制；Simulink中图分类号：U467．523文献标识码：AAnalysisontheWayofControllingtheBrakeTestIUgYANH岫-biao

3、'LUoxinb'IⅢFang—fan酿M玳Wen—wen。(乱F．删lty0fScience；b．‰uhy0fMech册ical蛐dElecⅡDIlicEn垂ne耐ng，Ji肌g五uIlivemit)r0fSci∞∞舭d．Ikhnolo盯，G蛐zh叫341000'CIli眦)Abstract：Th

4、eresearchonhowtocontmlthebmketestrigisatmtionalproblemincarmanuf如ture．Accordingtotlletenet0ftIletestrig，mathematicalmodelsb酗edonprinciplesofenerg)，舳dmomentumcon8enrationarebuih．Themodlesf&usontllesystem’8unknownaIlduncertainfbature8，adopttllem砒od0f叩timalcontI．ol，蚰dobtaimtlleinstan

5、taneouselectriccurrentofeachperiod，whichistestedbyMadabsimul砒iontoproVetllatrelativeerrorofenerg)rislowertIl锄5％．Keywords：conserv撕onlaw0fenergy；brake；method0foptimalcontroI；simulink目前国内较为流行的制动器台架试验机中，惯量的模拟方法有机械惯量模拟、“电惯量”模拟、两者混合模拟．两者混合模拟可以克服单纯使用各方法的缺点，但后两种方法基本思想是通过调速系统控制电动机的扭矩或者转速，实

6、现惯量模拟．试验台模拟制动过程中，试验台主轴上的制动器消耗试验台上电动机、飞轮、主轴等机构具有的能量．表达式如下：形机槭+形电3形僧动在制动过程的理想情况下，机械能量和制动能量是固定的值，但实际试验中由于某些因素导致其可变．在这种不变或可变的情况下，为了满足能量收稿日期：2009一12棚基金项目：江西省教育厅资助项目(JxJ伽9—“25)作者简介：鄢化彪(1978一)，男，讲师．守恒这一原则，可通过一组变化电流驱动电动机，使得电动机产生可变功率，随时补偿机械惯量的能量偏差，以达到与实际系统等效【1。21．1模型假设(1)模拟实验中，主轴的角速度与车轮的角速

7、度始终一致，且只有平动能量，忽略转动能量；(2)在试验的过程中，电动机的驱动电流与其产生的扭矩成正比，比例系数为露(1．5彤N·m)；(3)路试时轮胎与地面的摩擦力为无穷大，轮胎与地面无滑动；(4)忽略制动器因发热、风阻、轴承摩擦等阻力万方数据第31卷第3期鄢化彪，等：制动器试验台的控制方法分析35产生的损耗，不考虑观测误差．2模型分析已知制动时车轮所受的载荷F，根据牛顿定律，各轮承受的载荷为一等效的重力M，即熙m·g车辆平动时具有的能量为0．5m·矿，飞轮转动时具有的能量为0．5，·矿，车速Ⅳ和试验台的主轴角速度∞满足y剐·r，根据等量等效原则，有o．5

8、m‘矿=o．5，‘埘2毒，_F·％由转动姨量的定义得飞轮转动惯量为，o：序枷，3把掣．混合模拟试验中，等效转动惯量，由机械转动惯量，o、电机转动惯量，电共同作用，且有J『-，0“电．根据动力学方程【4一，得：肘=，罟，肛‰=，o罟亭蚝=(1‘，，)肘冷f=尼(1-，o，，)膨设一次制动的时间为r，把整个制动时间平均分成n段，每段的时间血为‰．第i时间段内，电动机的能量为：△Q。：』：’M电o)d6b』：+A‘』玎电(t)加o)dz：圭一J：+血io)伽o)dt△Ql-J峨M电o)d锆J‘肘电(t如o)出2}J‘io№o)d。电动机总能量为：形电息=l}q矿

9、埘∽诎=i；}讹‘血．在从tt，。制动到彬，过程中，机械能变化之差