1
制动器试验台的控制方法分析模?/p>
?/p>
?/p>
本文主要讨论电机模拟机械惯量的工作原理及电惯量试验机控制系统的实现方案?/p>
先分
析单独用电机模拟的优缺点?/p>
提出固定飞轮加电机模拟机械惯量的方案
;
然后重点分析利用?/p>
机模拟机械惯量的基本原理?/p>
惯量模拟需满足的条件及工作过程中参数的计算
;
最后给出电?/p>
量试验机控制系统的总体控制方案和惯量模拟计算模块的控制方案?/p>
运用动力学中的转动惯
量定理与能量守恒定理?/p>
以及微分学有关知识,寻找不同量的关系,建立了五个相关数学?/p>
型,
对前三个问题求得精确解,
并在此基础上提出试验台控制方法的评价标准以及对控制?/p>
法的优化,并取得了一致的结果?/p>
首先,根据汽车制动时,汽车的动能包含汽车平移质量运动的动能和旋转部件旋转
时所贮藏的动能两部分?/p>
运用能量守恒关系推导出车轮的等效转动惯量与其受到载荷?/p>
关系?/p>
即模型一在已知车轮滚动半径和制动时承受的载荷情形下求解得到等效的转动?/p>
?/p>
51.9989 kg·
m
2
?/p>
其次,运用微积分中的元素法,在试验台上研究单个规则的环形飞轮转动惯量,以
建立模型二已知飞轮的外内直径、密度、厚度情形求解其自身转动惯量
)
(
2
2
h
4
4
5
2
/
2
/
3
d
D
h
dr
r
J
i
D
d
i
?/p>
?
?/p>
?
?/p>
?
?/p>
?/p>
求得需电动机补?/p>
11.9905
kg·
m
2
?/p>
18.0179
-
kg·
m
2
的额外电惯量?/p>
第三,由转动惯量定理?/p>
?/p>
J
M
?/p>
,其?/p>
M
为扭转力矩,
J
为转动惯量,
?/p>
为角?/p>
速度?/p>
分析得到模型三已知制动减速度恒定根据电惯量及观测的瞬时转矩求解驱动电?/p>
?/p>
?/p>
1
2
1
2
1
2
0
1
)
(
2
)
(
t
t
n
n
cJ
t
t
r
V
V
cJ
I
e
e
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
通过该式,对问题三求得两个结果,分别?/p>
174.6868A
?/p>
262.4985A
?/p>
第四,运用能量守恒定理,建立模型四,主要是对实验数据(扭矩、转速)转换?/p>
到电动机?/p>
10ms
能量损耗,并累计求和,计算公式如下
|
]
)
(
2
60
[
60
2
)
(
4
|
|
|
1
2
2
2
1
2
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
c
i
J
n
n
t
M
n
n
E
E
?/p>
?/p>
?/p>
第五,在建立模型四中,本文引入惯量模拟系数概念,并推导其递推公式
)
(
2
1
)
(
2
1
2
1
2
2
1
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
n
n
f
n
n
f
n
n
n
w
w
J
w
w
J
k
E
k
对给出根据前一个时间段观测到的瞬时转速与
/
或瞬时扭矩,
可以计算本时间段的瞬
时转速,
计算公式如下
t
J
M
w
w
z
n
n
n
?/p>
?
?/p>
?/p>
1
?
从而设计本时间段电流值的计算机控制方法?/p>
另外,在模型五的基础上,提出了一个更完善的计算机控制方法并对其进行评价?/p>
关键?/p>
电惯量,制动器,试验台控制方法,惯量模拟系数