制动器试验台的控制方法分析3.pdfVIP

第26卷增刊2 工 程 数 学 学 报 V01．26 Supp．2 2009年12月 Dec．2009 CHINESEJOURNALOFENGINEERINGMATHEMATICS 文章编-号：1005-3085(2009)08-0063-06 制动器试验台的控制方法分析 冀龙涛，陈盛云，杨玉磊 指导教师：教练组 (南昌大学，南昌330031) 编者按：这篇论文在前四问做得较好的基础上，其第五问做得相当好，不仅控制策略的思路清晰、表述准确，而且从 能量力面进行了评价．这篇论文的丰要不足之处是其第六问没有充分利用本时段前面已知的更多信息。 摘要：本文从能量的角度出发，经过严密的数学推导，得出驱动电流与观测量之间具有线性关系，据此建赢了模 型。由于所设定的步长时间很短，结合微积分的思想，建立了根据前一个步长的实测制动扭矩来确定本步长 驱动电流值的模型，并从能量和角速度方向对其进行了评价。在此基础上。建立了采用前两个步长的制动扭 矩实测值按线性关系计算本时段IfI间那一瞬时的制动扭矩，然后根据预测的制动扭矩设计本步长驱动电流的 模型，该模型在去除了滞后性的阃时也保证了一定的精度． 关键词：制动器试验台；电惯量模拟；控制方法；微分理论 中图分类号：0232 分类号：AMS(2000)93C83 文献标识码：A 1 问题重述(略) 2 问题分析(略) 3 模型假设(略) 4 定义符号与说明 J： 等效转动惯量 J’： 飞轮转动惯量 JM： 机械惯量 如： 电模拟产生的惯量 MD： 制动力矩 ME： 电动机产生的力矩 k： 驱动电流与其产生的扭矩的比例系数 to： 理论制动时间 ‘e： 计算能量相对误差 t7： 实际制动时间 E’： 试验台制动时制动器吸收的总能量 5 问题一的求解(略) 6．问题二的求解(略) 7 问题三的模型与求解 7．1模型的建立 工 程 数 学 学 报 第26卷 无论是汽车的实际制动还是试验台上的模拟制动，都是将机械能转化为制动器阂摩擦所产 生的热能的过程。试验台只能组合出有限的数个转动惯量值，但实际上等效惯量可能为任何 值，因此将机械惯量设定为一个最接近等效惯鼍的组合值(理论上可以为任意组合值，但选一 个最接近的数值可以减轻电机负担)，然后采用电模拟的方法模拟出转动惯量以补偿由于机械 惯量不足(或过多)而缺少(或多余)的能量，从而满足模拟试验的原则。 根据力矩做功的计算公式11】， Md妒， E=7 ‘，．Po 可得制动过程中任一时间段t1一t2，制动器吸收的热能为 一2 ，112 E=／％却=／Mow(t)dt， (1) ‘，tl Jtl 其中Mo为制动力矩，u为飞轮在任意时刻