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原文传递电模拟惯量汽车制动器台架试验机控制系统的开发与研究

论文题名：	电模拟惯量汽车制动器台架试验机控制系统的开发与研究
关键词：	电模拟;惯量;汽车制动器;试验机;台架试验;压力控制系统;神经模糊系统;控制算法;控制效果;课题;操作软件;设计;加速度控制;研究对象;数学模型;试验操作;测量方案;速度控制系统;双闭环;设备
摘要：	本课题的研究对象是实际项目中的电模拟惯量汽车制动器台架试验机的控制系统。因此,本课题的主要工作是围绕该设备的精确检测与精准控制为中心来展开的。　　汽车制动器台架试验机是目前世界上评价制动器性能最具权威的试验设备。它将制动器总成作为试验对象,能够对整个制动器的性能进行真实、可靠地分析,具有优良的模拟性和数据重现性。针对传统的汽车制动器台架试验机具有操作复杂、被模拟惯量有级差性、调速参数经常改动等缺点。本文所研究的电模拟惯量的汽车制动器台架试验机能有效的克服传统制动器台架试验机的缺点。　　由于本课题的研究对象为实际的项目,本课题的研究步骤如下: 　　 1)提出问题。从分析国内外汽车制动器台架试验机研制的发展趋势入手,总结出国内大部分汽车台架试验机的优缺点。分析出本课题研发过程中可能出现的问题。　　 2)硬件配制。通过学习国内外台架试验机的研制经验,将本课题的控制系统分成了三个部分:升速控制系统、加速度控制、压力控制系统。通过对这三大控制系统的期望控制要求,分别设计了电模拟惯量汽车制动器台架试验机的测量方案。并通过测量方案涉及到的参数要求,进行硬件配置。　　 3)数学建模。按照被控对象与被控过程中的物理量间的关系建立其精准的数学模型。,三大控制系统中的压力控制系统存在这样的问题:在汽车制动过程中,制动器表现出来的摩擦系数对于速度的变化呈强非线性,采用一般的建模方法很难达到期望的要求。本文结合了模糊系统的强大的表达能力与神经网络的自学习能力,将两种算法结合起来形成神经模糊系统。采用神经模糊系统就能很轻松的将该非线性动态的被控过程采用模糊系统模型的方式辨识出来。　　 4)算法分析。针对建立好的各个控制系统过程的数学模型,尝试使用各种控制算法使其控制性能能达到期望的控制目标。仿真结果与实际效果表明:在升速控制系统中,采用模糊PI控制算法比传统的PI控制算法更能符合设计的控制效果;在加速度控制系统中,采用双闭环PI控制算法就能达到期望的控制效果,并能实现用电来模拟汽车惯量的功能;在压力控制系统中,采用双闭环模糊PI控制方案,能达到令人满意的控制效果。　　 5)软件编写。本文的试验操作程序是采用VB语言编写的。在文章的最后介绍了汽车制动器台架试验操作软件程序,通过对该操作软件的各个部分的功能进行了描述;充分体现出该操作软件的强大功能与人性化的程序设计。　　通过以上设计的方法来设计出汽车制动器台架试验机。在运行调试时,不仅能满足用户的要求,达到国家规定的标准。在以下几个方面性能还特别突出: 　　 1)控制速度快,无超调,不使设备震动。　　 2)能使用电来模拟汽车惯量,使该试验机在测试不同对象时,不需要更换惯量轮。　　 3)能很好的实现恒扭矩控制。　　 4)软件界面功能齐全。
作者：	谢鸿业
专业：	控制理论与控制工程
导师：	宁铎
授予学位：	硕士
授予学位单位：	陕西科技大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文