文档介绍：高教社杯全国大学生数学建模竞赛
承诺书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):
所属学校(请填写完整的全名):
参赛队员(打印并签名) :1.
2.
3.
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):
日期: 年月日
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
高教社杯全国大学生数学建模竞赛
编号专用页
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):
评
阅
人
评
分
备
注
全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):
全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):
制动器试验台的控制方法分析
摘要
本文讨论了在制动器试验台上,由计算机控制产生转动惯量的方法的分析与设计。为了提高精确度,采用计算机控制驱动电流使电动机产生补偿惯量,由于制动器的性能复杂,计算机只能预测而不能确定下一时刻的制动扭矩,利用运动学定律计算出当前时刻的驱动扭矩,以此为基础建立电流滞后预测模型,进而用此模型设计计算机控制驱动电流方法。本文对于已知结果的控制方法的评价,建立加权平均模型,将多个评价指标转化成综合指标对设计方法进行评价;对于本文设计的控制方法,通过具体实例,建立差分方程迭代模型,分别模拟制动器设计的工作情况和试验的工作情况,再对此方法进行评价;通过分析得出该模型的灵敏度不高,再利用自适应PID控制模型进一步完善设计方案。
本文所得到的基本结果如下:
1、 ;
2、在给定的条件下,飞轮和基础惯量能组合成这7种数值的机械惯量, 这两个惯量可以由电动机提供;
3、利用瞬时转速计算驱动电流值的计算公式为(其中),利用瞬时扭矩计算驱动电流值的计算公式为,-;
%,说明这个控制方法是比较好的控制方法,在这个控制方法下能够较精确地测定制动器性能。
5、利用电流滞后预测模型计算出,下一段的控制电流大小,用此模型设计出的控制方式来控制文中给出的制动器的一次制动过程,由这个实例得出所设计的控制方式是可评价的,并用spss软件检验这个模型假设的合理性。
6、分析得到电流滞后模型的不足之处在于其灵敏度不高,建立了更加完善的计算机控制模型,自适应PID模型,逼近于实时控制。
注:上述结论符号的表示的意义见文中符号说明。
关键词:制动扭矩控制方式电流滞后自适应 PID 评价
一、问题重述:
1、问题背景
汽车制动器是汽车的主要部件,汽车制动器(以下简称制动器)联接在车轮上,它的作用是在行驶时使车辆减速或者停止。汽车制动系统直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着我国交通系统的高速发展和车辆的行驶速度的提高以及车流密度的日益增大,作为保证车辆行驶安全的汽车制动系统,制动器的工作可靠性显得非常重要。也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能[4]。因此制动器生产厂和整车厂都需对制动器进行质量检验。
为了检验制动器设计的优劣,必须进行相应的测试。在道路上测试实际车辆制动器的过程称为路试,其方法为:车辆在指定路面上加速到指定的速度;断开发动机的输出,让车辆依惯性继续运动;以恒定的力踏下制动踏板,使车辆完全停止下来或车速降到某数值以下;在这一过程中,检测制动减速度等指标。
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路试。但是,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尽可能一致。
在进行模拟实验时,常常利用飞轮在转动时所具有的能量来等效路试车辆的指定车轮在制动时承受载荷在车辆平动时具有的能量。飞轮是一种贮藏能量的机械部件,它可以用来模拟制动器负载,利用转动惯量不同的飞轮组成具有各种动量的飞轮组,通过这个可调转动惯量的系统,就可以进行模拟试验,评测制动器的性能。