制動器試驗臺的控制方法分析

1、1制動器試驗臺的控制方法分析摘要：本文深入分析了汽車制動器試驗臺的原理以及路試和試驗臺兩種測 試方法，基于等效原理，提出了依據物理學知識來設計并改進的電動機電流控制方案的數學模型。問題一，依據路試過程中的平動動能和試驗臺過程中的轉動動能的等效原理，建立了等效轉動慣量的表達式 ，得出其慣量是 J 52 2 G J R g ? ? =kg·m2。問題二，根據物理學的相關知識，建立空心圓柱體繞中心軸的轉動慣量模型，得出飛輪組中的

2、每個飛輪的轉動慣量，結合基礎慣 4 4 1 ( 1 2 ) 2 I H R R ?? ? ?量 10kg·m2 ,可以得出機械慣量的八組組合：10， 40，70，100，130，160，190，220 kg·m2。依據題意，經過篩選，通過計算，得出用電動機補償的慣量分 別為 12 kg·m2 和-18 kg·m2。 問題三，根據物理學相關知識，從而建立了電動機驅動電流與速度的關系 I =

3、 k * * ，因而可以解得驅動電流為 174.8 或－262.2A。 J補 vt ? v0t ? rA問題四，我們從能量誤差對該控制方法進行評價。據已知數據分別求出實際情況與模擬情況分別消耗的能量，以其相對誤差對這種控制方法進行評價，求得能量的相對誤差為 ，超過了誤差允許的范圍，因而這種控制方法有 5.48%待完善。問題五，依據問題三的模型，在此基礎上加以推廣后得出前一個時間段瞬時轉速和瞬時扭矩與下一個時間段電流的關系 ，

4、再根據已知 Ii + 1 = k × 【12（J1 ? J2）(ω20 - ω2i) ?i ∑n = 1?t × M’i × ωiωi × ?t 】數據進行求解作圖，并驗證能量相對誤差以確定合理性。問題六，通過對問題五的控制方案的分析，我們在此基礎上進行了改進， 將這種方案計算出的能量相對誤差，與第五問的方案相比，其誤差進一步縮小，并且沒有改變角速度變化的穩(wěn)定性，也解決了問題五的電動機制動瞬間電

5、扭矩突降為零的難以操作性。關鍵字：等效轉動慣量 機械轉動慣量 驅動電流 能量誤差 微元法3軸初轉速為 514 轉/分鐘，末轉速為 257 轉/分鐘，時間步長為 10 ms 的情 況，用某種控制方法試驗得到的數據見附表。請對該方法執(zhí)行的結果進行評價。5. 按照第 3 問導出的數學模型，給出根據前一個時間段觀測到的瞬時轉速與/或瞬時扭矩，設計本時間段電流值的計算機控制方法，并對該方法進行評價。6. 第 5 問給出的控制方法

6、是否有不足之處？如果有，請重新設計一個盡量完善的計算機控制方法，并作評價。二． 問題假設以及符號說明2.1 問題假設 1.車輛單個前輪的質量均勻。2.重力加速度為定值 g=9.8 N/kg。3.路試時輪胎與地面的摩擦力為無窮大，因此輪胎與地面無滑動。4.主軸的角速度與車輪的角速度始終一致。5.飛輪為剛性。 6.飛輪在運動過程中只受到制動器的阻力作用。7. 不考慮觀測誤差,隨機誤差和連續(xù)問題離散化所產生的誤差。2.2 符號說明1 J 等效