文档介绍：制动器试验台的控制方法分析摘要本文在对汽车制动器试验台工作原理分析的基础上,提出了一种行之有效的计算机控制方法。根据能量等效原则,将车轮的载荷具有的能量转化为等效的转动惯量,并用主轴和飞轮的转动惯量及通过控制电动机驱动电流的方法进行模拟,利用穷举法,举出由若干飞轮可组合出的几种机械惯量,并与等效的转动惯量进行比较,让电动机在一定规律的电流控制下工作,补偿由于机械惯量不足而缺少的能量。从而实现车辆运动到试验台主轴和飞轮转动的转换,然后对具体问题进行了计算。由电动机的驱动电流与制动扭矩的关系,根据制动要求建立了制动电流依赖于可观测量(瞬时转速、瞬时扭矩)的数学模型。实际上路式车辆会受到各种因素的影响,它的加速度也会发生相应的变化,因此在模拟试验中特别设置了随时间变化的制动加速度,使这一数学模型具有更强的适应性,从而可模拟出各种类型的制动状况,并在匀减速度的情况下计算了具体问题的制动电流。根据上述数学模型(匀减速度条件下),采用时间离散化的思路,设计了计算机控制方法,使用MATLAB软件,通过随机量模拟观测数据,对控制方法进行了仿真。分析发现,上述控制方法没有考虑到制动器性能的复杂性,也没有充分利用可观察量信息,特别是瞬时扭矩在模型中未体现,通过改进,在模型中充分利用了可观察量,特别设置了随瞬时扭矩变化的制动加速度,重新设计了一种计算机控制方法,用MATLAB软件进行了仿真,与前述方法进行了比较,证实了其优越性。最后,对题中给出方法的执行结果数据进行了绘图分析,给出了评价。关键字:制动器试验台、计算机控制方法、计算机仿真、MATLAB软件一问题的提出:在专门的制动器试验台上检验汽车制动器设计的优劣,模拟实验的原则是试验台上制动器的制动过程与路试车辆制动器的制动过程尽可能一致。被试验的制动器安装在主轴的一端,当制动器工作时会使主轴减速。试验台工作时,电动机拖动主轴和飞轮旋转,达到与设定的车速相当的转速(模拟实验中,可认为主轴的角速度与车轮的角速度始终一致)后电动机断电同时施加制动,当满足设定的结束条件时就称为完成一次制动。路试车辆的指定车轮在制动时承受载荷。将这个载荷在车辆平动时具有的能量(忽略车轮自身转动具有的能量)等效地转化为试验台上飞轮和主轴等机构转动时具有的能量,与此能量相应的转动惯量在本题中称为等效的转动惯量。试验台上的主轴等不可拆卸机构的惯量称为基础惯量。飞轮组由若干个飞轮组成,使用时根据需要选择几个飞轮固定到主轴上,这些飞轮的惯量之和再加上基础惯量称为机械惯量。对于不能精确地用机械惯量模拟试验等效的转动惯量的情况,就把机械惯量设定为一个较为接近的值,然后在制动过程中,让电动机在一定规律的电流控制下参与工作,补偿由于机械惯量不足而缺少的能量,从而满足模拟试验的原则。检测装置驱动电动机飞轮组制动器主轴主轴转动方向一般假设试验台采用的电动机的驱动电流与其产生的扭矩成正比(·m);且试验台工作时主轴的瞬时转速与瞬时扭矩是可观测的离散量。工程实际中常用的计算机控制方法是:把整个制动时间离散化为许多小的时间段,比如10ms为一段,然后根据前面时间段观测到的瞬时转速与/或瞬时扭矩,设计出本时段驱动电流的值,这个过程逐次进行,直至完成制动。要求解答以下问题:,制动时承受的载荷为6230N,