汽车制动问题论文.docVIP

制动器试验台的控制方法分析 姓名： 李昊 专业：热能08K5 姓名： 宁飞 专业：电气08K10 姓名： 孙强 专业：电信08K1 目录 摘要 2 一、问题提出 3 二、问题假设 4 三、符号说明 4 四、模型建立 5 五、模型结果 10 六、参考文献 11 摘要 汽车制动器的设计是车辆设计中的重要环节之一，直接影响人身和车辆的安全。为检验设计的优劣必须进行相应的测试，以所设计的路试时的制动器与相对应的实验台上制动器在制动过程中消耗的能量之差得出等效转动惯量为。 第二，由三个内外径分别相同，但是厚度不同的飞轮飞轮与转轴组合可以组合成8种转动惯量，分别是：10.0000，40.0083，70.0166，100.0249，129.9567，159.9650，189.9733，219.9816。需要补偿的转动惯量为或。 第三，当制动减速度为常数时，由给定的初速度和时间计算相应的驱动电流为。 第四，利用MATLAB和excel对题目给出数据处理得出实验台测得的数据，得出试验台上因制动的能量消耗，将其与路试能量消耗的理论值进行比较，对题目所给出的实验结果进行评价，评价指标(所设计的路试时的制动器与相对应的实验台上制动器在制动过程中消耗的能量之差。 第五，利用MATLAB编程，根据给出的前一个时间段的扭矩和转速，估计下一时刻的电流，见附表三。 关键字：等效转动惯量；灰色预测；插值法；能量差；驱动电流 一、问题提出 汽车制动器的好坏是评价汽车性能的重要标准，直接影响人身和车辆的安全。为了检验设计的优劣，必须进行相应的测试。由于在车辆设计阶段无法路试，只能在专门的制动器试验台上对所设计的路试进行模拟试验。模拟试验的原则是试验台上制动器的制动过程与路试车辆上制动器的制动过程可能一致。设车辆单个前轮的滚动半径为 0.286 m，制动时承受的载荷为 6230 N，求等飞轮组由 3 个外直径 1 m、内直径 0.2 m 的环形钢飞轮组成，厚度分别为0.0392 m、0.0784 m、0.1568 m，钢材密度为 7810 kg/m3，基础惯量为 10 kg·m2，设电动机能补偿的能量相应的惯量的范围为[-30, 30] kg·m2，等效的转动惯量，需要用电动机补偿多大的惯量建立电动机驱动电流依赖于的数学模型。在下，假设制动减速度为常数初始速度为 50 km/h，制动 5.0 秒后车速为零，计算驱动电流。对于与所设计的路试等效的转动惯量为 48 kg·m2，机械惯量为 35 kg·m2，主轴初转速为 514 转/分钟，末转速为 257 转/分钟，时间步长为 10 ms 的情况，用某种控制方法试验得到的数据见附表。请对该方法执行的结果进行评价。按照第问导出的数学模型，给出根据前一个时间段观测到的瞬时转速与/或瞬时扭矩，设计本时间段电流值的计算机控制方法，并对该方法进行评价。 第 5 问给出的控制方法是否有不足之处？如果有，请重新设计一个尽量完善的计算机控制方法，并作评价。假设路试时轮胎与地面的摩擦力为无穷大，因此轮胎与地面无滑动：路试车辆的指定车轮在制动时承受载荷：载荷在车辆平动时具有的能量：等效的转动惯量：基础惯量：环形飞轮惯量 ：机械惯量：需要补偿的转动惯量 ：试验台采用的电动机的驱动电流：扭转力矩 ：电流与扭矩的比例系数 ：时间 ：所设计的路试时的制动器与相对应的实验台上制动器在制动过程中消耗的能量之差 ① 载荷与质量的关系： ② 由公式①②联立并带入数据得： 4.2求组成的机械惯量和需要补偿的转动惯量。 圆环飞轮的转动惯量公式 ③ 基础惯量、飞轮惯量与主轴基础惯量的关系： ④ 需要补偿的转动惯量： ⑤ 由公式③④⑤联立并带入数据得： 基础惯量结果有八组数据： =10.0000 40.0083 70.0166 129.9567 100.0249 159.9650 189.9733 219.9816 需要补偿的转动惯量结果有两个数据：=11.9906 -18.0177 程序见附表2。 4.3 驱动电流的计算 4.3.1 模型假设 (1) 假设制动减速度为常数。 （2）忽略制动器试验台