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汽车制动器试验台控制方法模拟和测试+源程序

更新时间:2011-12-13:  来源:毕业论文

本文的特点是设计的控制方法较好,实现了对实际制动器试验台模型化的再现,同时对真实情况下的制动过程进行更为准确的模拟。
关键词:制动器;等效惯量;试验台;模拟;计算机控制
1  问题的重述
目前,汽车工业正以前所未有的速度发展,而汽车制动器是关系到行车安全的关键部件,其质量至关重要,完善测试体系和测试设备是保证汽车质量的前提。原文请加六.维^论,文'网QQ3249'114
为了检测制动器的综合性能,需要在各种不同情况下进行大量的路面测试(路试)。但是,车辆设计阶段无法实现路试,只能在专门的制动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的制动过程尽可能一致。在模拟试验中,由于制动器性能的复杂性,需要让电动机在一定规律的电流(驱动电流)控制下参与制动工作,可是,驱动电流与时间之间的精确关系很难得到。在实际工程中用到的计算机控制方法是:把整个时间离散化为许多小的时间段,然后根据前面时间段观测到瞬时转速与(或)瞬时扭矩,设计本时段的驱动电流值,这个过程逐次进行,直至完成制动。论文网http://www.lwfree.com/
但是,这种计算机控制方案带来的能量误差比较大,不能完全保证制动器的稳定性和可靠性,我们应该建立一个更加简洁准确的数学模型,重新设计一个比较完善的计算机控制方法。
问题1:假设单个前轮的滚动半径为0.286m,制动时承受的载荷为6230N,求等效的转动惯量。
问题 2:飞轮组由三个外直径1m、内直径0.2m的环形钢制飞轮组成,厚度分别为0.0392m、0.0784m、0.1568m,刚才密度为7810 ,基础惯量为10  ,问可以组成哪些机械惯量?设电动机能补偿的能量相对应的惯量的范围为[-30,30]  ,对于问题1中得到的等效的装动惯量,需要用电动机补偿多大的惯量?
问题 3:建立电动机驱动电流依赖于可观测量的数学模型。在问题1和问题2的条件下,假设制动减速度为常数,初始速度为50km/h,制动5.0妙后车速为零,计算驱动电流。
问题4:对于与所设计的路试等效的转动惯量为48 ,机械惯量为35 ,主轴初转速为514转/分钟,末转速为257转/分钟,时间步长为10ms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。
问题 5:按照第3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,设计本时段电流值的计算机控制方法,并对该方法进评价。
问题 6: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。
2  问题的分析原文请加六.维^论,文'网QQ3249,114
2.1 惯性计算
    问题1与问题2都是惯量的计算。惯量的计算有赖于普通物理学中“刚体的转动”中的相关知识,利用刚体定轴转动定律,可以求出路试时的等效惯量、飞轮的转动惯量和机械惯量,并选择合适的机械惯量。然后,根据等效惯量和机械惯量的关系,得出电动机提供的补偿惯量。
2.2 数学模型
问题3是确定电动机驱动电流与可观测量的关系。利用题设条件“电动机的驱动电流与其产生的扭矩成正比”,可以得到电流与扭矩的关系,即可得到驱动电流与主轴瞬时转速的关系,从而建立起驱动电流依赖于客观测量的数学模型。然后,利用该模型计算特定条件下的驱动电流。
2.3 数据分析
问题4的主要任务是分析数据,并对这种计算机控制方案进行评价。为充分利用该组数据,就要求我们定性定量的对数据进行分析。最后利用能量误差评价体系对这个试验结果和试验方法进行总体评价。
2.4 方案设计
问题5的目的是得到一个驱动电流的控制方案。首先利用电流的连续性,找出本时刻的电流与上一时刻某个量之间的可靠关系,再利用计算机仿真分析得到比较直观的联系。
2.5 设计优化
    问题6是对问题5的进一步探讨。目的是得到一个尽量完善的计算机控制方案,2229

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