【摘要】：為了解決永磁同步電機(jī)在室內(nèi)傳動(dòng)系試驗(yàn)臺(tái)架上模擬發(fā)動(dòng)機(jī)扭振高動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的問(wèn)題,首先建立了由平均扭矩、往復(fù)慣量引起的激振和燃燒壓力引起的激振信號(hào)構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)扭振模型,具有數(shù)學(xué)計(jì)算量小、動(dòng)行速度快的特點(diǎn),能滿足高動(dòng)態(tài)控制響應(yīng)的要求;然后,設(shè)計(jì)了一種滑模變結(jié)構(gòu)控制(sliding mode control,簡(jiǎn)稱SM)和迭代學(xué)習(xí)控制(iterative learing control,簡(jiǎn)稱ILC)相結(jié)合的控制器,利用變結(jié)構(gòu)控制對(duì)系統(tǒng)參數(shù)和外部干擾具有不變性及迭代學(xué)習(xí)不依賴于系統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢(shì),提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng);最后,在室內(nèi)傳動(dòng)系臺(tái)架上進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)模型和控制算法在傳動(dòng)系試驗(yàn)臺(tái)架上模擬發(fā)動(dòng)機(jī)扭振的有效性和可行性。
【圖文】：

把扭矩信號(hào)分離為平均扭矩信號(hào)和扭振信號(hào)，而扭振信號(hào)又分解為發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)慣量引起的激振和燃燒壓力引起的激振。這里的平均扭矩是各缸曲軸、連桿、活塞等機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生的慣性扭矩和化學(xué)燃燒產(chǎn)生的燃燒扭矩相互疊加平均后的扭矩，以下提到的慣性扭矩和燃燒扭矩為實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩去除平均扭矩后的波形，其疊加后的值為零。這種發(fā)動(dòng)機(jī)模型與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)模型相比，數(shù)學(xué)計(jì)算量小，能夠較好滿足高動(dòng)態(tài)控制響應(yīng)的要求。由于發(fā)動(dòng)機(jī)平均扭矩信號(hào)可以通過(guò)傳統(tǒng)方法獲得，疊加在平均扭矩信號(hào)上的扭矩脈動(dòng)信號(hào)的平均值應(yīng)為零，如圖１所示。圖１發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩組成Ｆｉｇ．１Ｄｅ－ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｔｏｒｑｕｅｐｕｌｓｅｉｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ總的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩［７－８］可以用下式表示Ｔｅｎ＝ＴＭ＋ＴＩ＋ＴＣ（１）其中：Ｔｅｎ為總的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；ＴＭ為平均扭矩；ＴＩ為往復(fù)慣量引起的扭矩；ＴＣ為燃燒壓力引起的扭矩。１．１發(fā)動(dòng)機(jī)平均扭矩模擬發(fā)動(dòng)機(jī)平均扭矩可由多種方法得到，包括經(jīng)驗(yàn)公式法、曲線擬合法和查表法，它是以油門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為輸入，以發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為輸出的模型，，圖２為發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖。圖２發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖Ｆｉｇ．２Ｅｎｇｉｎｅｅｘｔｅｒｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄｉａｇｒａｍ１．２往復(fù)慣量引起的扭矩ＴＩ發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的離心慣性力，在一定轉(zhuǎn)速下其值大小不變，而且作用方向始終通過(guò)回轉(zhuǎn)中心，因此它不會(huì)引起扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。往復(fù)慣性力如同氣缸內(nèi)氣體壓力一樣，通過(guò)連桿作用在曲柄銷上，亦即在曲軸上產(chǎn)生周期性變化的力矩，從而引起軸系的扭振，發(fā)動(dòng)機(jī)活

ｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｔｏｒｑｕｅｐｕｌｓｅｉｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ總的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩［７－８］可以用下式表示Ｔｅｎ＝ＴＭ＋ＴＩ＋ＴＣ（１）其中：Ｔｅｎ為總的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；ＴＭ為平均扭矩；ＴＩ為往復(fù)慣量引起的扭矩；ＴＣ為燃燒壓力引起的扭矩。１．１發(fā)動(dòng)機(jī)平均扭矩模擬發(fā)動(dòng)機(jī)平均扭矩可由多種方法得到，包括經(jīng)驗(yàn)公式法、曲線擬合法和查表法，它是以油門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為輸入，以發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為輸出的模型，圖２為發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖。圖２發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖Ｆｉｇ．２Ｅｎｇｉｎｅｅｘｔｅｒｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄｉａｇｒａｍ１．２往復(fù)慣量引起的扭矩ＴＩ發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的離心慣性力，在一定轉(zhuǎn)速下其值大小不變，而且作用方向始終通過(guò)回轉(zhuǎn)中心，因此它不會(huì)引起扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。往復(fù)慣性力如同氣缸內(nèi)氣體壓力一樣，通過(guò)連桿作用在曲柄銷上，亦即在曲軸上產(chǎn)生周期性變化的力矩，從而引起軸系的扭振，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞結(jié)構(gòu)如圖３所示。由往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件所產(chǎn)生的往復(fù)慣性力為ＰＩ＝－ｍ¨ｘ（２）其中：ｍ為活塞和連桿的總質(zhì)量；ｘ為活塞行程。３６０振動(dòng)、測(cè)試與診斷第３６卷
【作者單位】： 重慶理工大學(xué)汽車零部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;重慶市科學(xué)技術(shù)研究院重慶軌道交通及汽車(摩托車)零部件研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51205432) 重慶市科技攻關(guān)計(jì)劃資助項(xiàng)目(cstc2012gg-yyjsB30002)
【分類號(hào)】：U464;U467

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姜曉明;王巖;陳興林;;魯棒迭代學(xué)習(xí)控制律的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年03期

2 劉長(zhǎng)良;李菲菲;賈萬(wàn)根;;一種基于向量圖分析的迭代學(xué)習(xí)控制算法[J];電力科學(xué)與工程;2013年06期

3 余發(fā)山;岳偉超;張瑞莊;卜旭輝;;基于迭代學(xué)習(xí)的礦井提升系統(tǒng)跟蹤控制[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2014年02期

4 肖擎綱;曾陽(yáng)素;;基于誤差最小化的新型迭代學(xué)習(xí)算法[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

5 楊孟遠(yuǎn);黃發(fā)均;;基于H_∞方法的魯棒迭代學(xué)習(xí)控制器在精密工件臺(tái)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2009年10期

6 楊斌;王振玉;;基于迭代學(xué)習(xí)控制律的放射源取樣機(jī)的研制[J];機(jī)床與液壓;2013年15期

7 董輝;黃文嘉;李林鑫;;變?cè)鲆娣答丏型迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)分析與仿真[J];浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

8 胡玉娥;翟春艷;李書(shū)臣;;時(shí)滯間歇過(guò)程迭代學(xué)習(xí)控制算法研究[J];自動(dòng)化儀表;2006年01期

9 劉偉;王自強(qiáng);;基于迭代學(xué)習(xí)的有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)控制[J];電力電子;2012年06期

10 黃浩江,樊曉平,楊勝躍;非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)開(kāi)閉環(huán)D型迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J];長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2003年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張君海;石成英;林輝;;一種帶角度修正的迭代學(xué)習(xí)控制算法[A];中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)第五次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨2006年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

2 李政;;一類二階D型迭代學(xué)習(xí)控制算法的收斂性[A];第二十四屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2005年

3 路林吉;邵世煌;;一種可用于非線性動(dòng)態(tài)延遲控制系統(tǒng)的閉環(huán)比例型一階給定超前迭代學(xué)習(xí)控制算法[A];1997年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1997年

4 路林吉;邵世煌;;一種可用于非線性動(dòng)態(tài)延遲控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)比例型一階給定超前迭代學(xué)習(xí)控制算法[A];1997中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

5 田森平;謝勝利;;一種新的帶有遺忘因子的迭代學(xué)習(xí)控制算法[A];第二十二屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上）[C];2003年

6 龔利;王云寬;楊雁;宋英華;;基于迭代學(xué)習(xí)算法的粉末精密配給控制系統(tǒng)[A];2007年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集[C];2007年

7 簡(jiǎn)林柯;何鉞;;參考輸入信號(hào)的迭代學(xué)習(xí)生成及其應(yīng)用[A];1998年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1998年

8 翟春艷;薛定宇;李書(shū)臣;;一種基于過(guò)程模型的適應(yīng)性迭代學(xué)習(xí)控制算法[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年

9 路林吉;王樹(shù)青;;一種基于輸出誤差的離散時(shí)間動(dòng)態(tài)系統(tǒng)迭代學(xué)習(xí)控制算法[A];1995年中國(guó)控制會(huì)議論文集（下）[C];1995年

10 謝華英;孫明軒;金奎;;有限時(shí)間收斂迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計(jì)[A];第二十九屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2010年

本文編號(hào)：2533809