制动器试验台的控制方法分析
摘要
汽车制动性能的检测是机动车安全技术检验的重要内容之一，制动器的设计也成为车辆设计中重要的环节，在车辆设计阶段需要在制动试验台上对路试制动情况进行模拟，本文主要对制动试验台上的一系列问题进行了研究。对问题1，我们利用能量守恒定律，把车辆平动时具有的动能等效地转化为试验台上飞轮和主轴等机构转动时具有的转动动能，以此求得等效的转动惯量为2J519989kgm。对问题2，根据刚体转动知识建立了飞轮转动的积分模型，求得3个飞轮的转动惯量，进而可以组合成8种机械惯量。由电动机补偿惯量的范围及问题1等效的转动惯量，可以计算出需要电动机补偿的惯量为119906kgm2，或180177kgm2，考虑节能时，取补偿惯量为119906kgm2。对问题3，由机械动力学知识建立刚体转动的微分模型，可以得到电动机驱JdM，动电流依赖于可观测量（主轴的扭矩M）的数学模型表达式为IKJdJf代入已知数据可以计算出驱动电流为I1746882A。对问题4，通过固定机械惯量与路试时的转动惯量进行比较，确定电惯量的补偿量，进而确立了混合惯量模拟方法，建立微分方程模型，求出主轴扭矩为恒定值M02766218Nm，又对实验的数据与理论值进行比较，用隔项逐差法分析了相对误差的大小分别为e
412，eM208，可以得知该控制方法是切实可行的。对问题5，我们可以根据自动控制原理建立单闭环反馈系统，通过传感器检测出主轴的扭矩，通过线性关系建立差分模型，可依据前一时间段观测到的瞬时扭矩，求出前段时间的电流值It1，并可预测出本时段驱动电流的值I1taM0Mt1It1。将能量误差等效为预测电流值与理论值的相对误差，利用问题4的数据，分析处理得到的相对误差为231，此控制方法比较合理。对问题6，我们分析了上个模型在实际模拟时要受到转速的影响，可在模型5的系统上再加上一个转速反馈，建立双闭环反馈系统，反应了转速与扭矩的关a系Mt1，可预测出下段时间的电流I2t。由问题4求b（a、b常数）
t出扭矩和转速的相对误差的倒数的比重等效为预测的电流I1t、I2t的权重，对其加权求和后计算出与其理论值的相对误差为191，此系统的控制方法较问题5更加合理一些。关键词：转动惯量电惯量微分模型逐差法相对误差闭环反馈系统
f一、问题的背景
近年来，随着汽车制动性能的检测已由经验定性型向仪器r