基于汽车制动器试验台的计算机控制研究

发布时间：2017-09-01 22:31

  本文关键词：基于汽车制动器试验台的计算机控制研究

  更多相关文章： 制动器试验台 弹性阻尼 闭环控制 直流变压

【摘要】：汽车制动器设计是车辆设计中最重要的环节之一,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,汽车设计阶段无法路试,只能在专门的制动器试验台上进行模拟试验。以制动器试验台为基础对制动器进行性能测试和指标检验,为汽车厂商和科研人员提供了一种有效的技术手段。传统的汽车制动器试验台利用以大飞轮组为基础的机械惯量来进行模拟试验,本文结合机械惯量模拟的特点,将电动机引入试验台系统,利用电惯量补偿机械惯量的缺失。首先根据试验条件,通过分析试验台的基本组成结构和制动器试验的工作流程,建立基于可观测量,即基于电动机的瞬时转速和瞬时扭矩的电流控制模型,求得理论的电机驱动电流值。针对四种不同的制动器工作方式,建立一阶弹性阻尼滞后模型。利用计算机程序对该模型进行模拟仿真,尽可能的接近真实的汽车制动器工作情况。然后在该模型的基础上,针对一阶弹性阻尼滞后模型抗干扰性和稳定性较差的情况,结合闭环控制理论,建立闭环控制系统模型。通过计算机仿真模拟得到模拟结果,对能量误差进行了分析,验证了该方案的可行性,有效的提高了稳定性和抗干扰性。同时,根据实际制动器的性能要求,模型精度还需进一步提高。最后根据闭环控制系统模型中,模型驱动电流可观测量不连续的特点,利用电磁感应及直流变压原理,对原系统结构进行改进。针对控制装置和电路进行改造,建立基于电磁感应及直流变压的控制模型。通过理论分析和计算,并在原模型的基础上进行仿真模拟,最大程度的降低了原模型的系统误差,将理论误差从5.7%降至2%以内。通过误差分析,有效验证了该模型的有效性和可行性。本文的主要工作和创新点如下：1.传统的制动器试验台通常只模拟制动力恒定情况下制动器的工作过程,本文利用计算机程序针对四种不同的制动器工作方式进行了模拟,使试验台试验更加接近真实的路试；2.针对驱动电流模型的可观测量离散化造成系统误差偏大的特点,本文利用电磁感应及直流变压原理对原模型进行改进,有效地降低了系统误差,提高了试验精度。
【关键词】：制动器试验台 弹性阻尼 闭环控制 直流变压
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.52;TP273.5
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 问题提出的背景9-10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 制动器试验台的研究现状11-14
• 1.3.1 机械惯量技术11-12
• 1.3.2 电惯量技术12
• 1.3.3 机电混合模拟技术12-14
• 1.4 研究内容14-15
• 第2章 汽车制动器试验台15-22
• 2.1 制动器工作原理15-16
• 2.2 机械电惯量模拟原理16-17
• 2.3 制动器试验台技术手段和评价指标17-20
• 2.3.1 技术手段17-18
• 2.3.2 评价指标18-20
• 2.4 机械电惯量混合模拟方式的优点20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 一阶弹性阻尼滞后模型22-43
• 3.1 分析建模22-28
• 3.1.1 建模条件设定22-23
• 3.1.2 建模分析23-28
• 3.2 模型建立与求解28-31
• 3.3 计算机模拟实验及结果31-42
• 3.3.1 制动扭矩恒定31-34
• 3.3.2 制动扭矩线性地增长到定值后恒定34-37
• 3.3.3 制动扭矩在增长到一定值的过程中满足三次样条插值37-40
• 3.3.4 制动扭矩采用Logistic曲线函数40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 闭环控制系统模型43-52
• 4.1 开环控制系统理论原理43
• 4.2 闭环控制系统理论原理43-45
• 4.2.1 闭环控制系统特点44-45
• 4.2.2 闭环直流、转速系统性能指标45
• 4.3 系统建模45-48
• 4.4 模型评价48-51
• 4.4.1 模型稳定性分析48-49
• 4.4.2 能量误差分析49-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第5章 基于电磁感应及直流变压模型的优化52-60
• 5.1 模型的建立52-57
• 5.2 模型的评价57-59
• 5.3 本章小结59-60
• 第6章 总结与展望60-62
• 6.1 全文总结工作60-61
• 6.2 进一步的工作61-62
• 参考文献62-68
• 附录A 道路测试数据68-70
• 附录B 闭环控制模型代码70-71
• 附录C 一阶弹性阻尼滞后模型部分代码71-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;浙江萧山汽车制动器厂召开“八五”规划论证会[J];汽车与配件;1992年03期

2 赵波,刘牧众;汽车制动器计算机辅助教学软件的设计[J];上海工程技术大学学报;2001年04期

3 万茂松;汽车制动器抱刹原因的分析[J];汽车实用技术;2003年11期

4 刘笑羽,孙景阳,马继杰;汽车制动器摩擦性能惯性台架测试新方法[J];非金属矿;2005年06期

5 刘兴富;;汽车制动器的简便快捷检测方法——渐开线凸轮廓形的轮廓度测算[J];现代零部件;2006年10期

6 张元涛;谢昭莉;冯引安;;汽车制动器试验制动管压伺服系统建模与仿真[J];轻型汽车技术;2006年08期

7 武素荣;奚乐;;汽车制动器系统压力容积模拟计算[J];上海汽车;2007年02期

8 安平;;汽车制动器的正确使用[J];湖南农机;2009年06期

9 杨坤全;;基于电流变效应的汽车制动器结构设计[J];漳州职业技术学院学报;2011年01期

10 ;南京科润成功举办汽车制动器行业机加工技术研讨会[J];金属加工(冷加工);2012年07期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 王涛;陈东;;制动摩擦的基础研究与相应产品的开发——对发展我国汽车制动器新产品的探讨[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集（下册）[C];1997年

2 冯德富;;轻轿汽车制动器试验台[A];第十五届全国汽车检测技术年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 一兵;调整结构 坚定转产[N];中国船舶报;2002年

2 刘洋;彻底解除刹车隐患 切实保障驾驶安全[N];中国信息报;2010年

3 陈建文;吉林汽车制动器厂实施神州数码ERP[N];中国汽车报;2003年

4 肖林;做有志气的中国人[N];吉林日报;2006年

5 辛文;大型汽配市场的配件问题多[N];中国汽车报;2000年

6 本报记者　张兆军;吉林自主创新改造传统产业[N];科技日报;2006年

7 韩宁宁　记者 王连生;单月订单产量创纪录[N];吉林日报;2009年

8 本报记者 张世科;为了赢得洋人的尊重[N];中国汽车报;2004年

9 满意;亚太股份上市突破产能瓶颈[N];中国证券报;2009年

10 本报通讯员　杨伟清 记者　张兆军;长春高新区企业自主创新故事[N];科技日报;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蔡喜光;纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦磨损特性研究[D];济南大学;2015年

2 阙晗;基于汽车制动器试验台的计算机控制研究[D];重庆邮电大学;2016年

3 孙景阳;汽车制动器摩擦性能试验方法研究[D];吉林大学;2006年

4 郜江美;吉林汽车制动器厂质量管理体系改进研究[D];长春理工大学;2011年

5 张海军;汽车制动器性能分析与改进[D];湖南大学;2009年

6 邢记龙;基于交流电机驱动的机电混合模拟汽车制动器惯性台架的研制[D];吉林大学;2012年

7 车成力;汽车制动器的台架试验及摩擦材料的性能分析[D];哈尔滨理工大学;2006年

8 李晓玲;基于虚拟仪器的汽车制动器振动及噪声测试分析仪的设计[D];河北工业大学;2007年

9 董士琦;汽车制动器数字化平台开发研究[D];武汉理工大学;2010年

10 魏义;汽车制动器总成制动性能试验台测控系统关键技术的研究[D];合肥工业大学;2008年

，

本文编号：774806