本文關(guān)鍵詞：制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)研究與仿真

  更多相關(guān)文章： 氣壓制動(dòng) 電慣量 系統(tǒng)辨識(shí) 模糊PID

【摘要】：隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,汽車已經(jīng)成為人類密不可分的一部分,然而汽車給人類帶來(lái)方便的同時(shí)也帶來(lái)了無(wú)數(shù)的交通事故,在諸多的事故中,由于汽車制動(dòng)器方面的原因是引起交通事故的主要原因之一。對(duì)汽車的制動(dòng)器的性能進(jìn)行檢測(cè),從而保證汽車的安全行駛有十分重要的意義。本文對(duì)檢測(cè)制動(dòng)器性能的制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)的電慣量控制系統(tǒng)和氣壓控制算法進(jìn)行研究。首先針對(duì)純機(jī)械式慣性臺(tái)架所模擬慣量全部來(lái)自飛輪,造成慣量調(diào)整困難以及試驗(yàn)誤差大,引入電慣量控制系統(tǒng)予以解決。針對(duì)實(shí)現(xiàn)電慣量控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩法、轉(zhuǎn)速法和能量法,進(jìn)行了分析,根據(jù)三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)本身的特點(diǎn),選擇轉(zhuǎn)矩法,采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電慣量控制系統(tǒng)。對(duì)慣量系統(tǒng)的綜合阻轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法進(jìn)行研究,在試驗(yàn)過程中采用電機(jī)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償,最后進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明了電慣量控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),減少了慣量盤的調(diào)整次數(shù),消除飛輪組的級(jí)差,提高系統(tǒng)總慣量的控制精度。然后對(duì)制動(dòng)器氣壓控制的算法進(jìn)行了研究,針對(duì)傳統(tǒng)PID控制算法對(duì)具有大慣性、純滯后以及工作在多種工況下的氣壓控制系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到很好的控制效果,設(shè)計(jì)了一種Smith預(yù)估補(bǔ)償?shù)淖哉：齈ID控制器,其中自整定模糊PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)PID的三個(gè)參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整功能,而Smith預(yù)估補(bǔ)償消除氣壓控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)純滯后問題。通過對(duì)氣壓控制系統(tǒng)進(jìn)行理論分析,確定了氣壓控制系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu),根據(jù)氣壓實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù),通過系統(tǒng)辨識(shí)確立模型參數(shù),建立了氣壓控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在MATLAB環(huán)境下,對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了仿真研究,對(duì)改進(jìn)的控制算法進(jìn)行了驗(yàn)證。并在MATLAB中,運(yùn)用圖形用戶界面設(shè)計(jì)工具(GUIDE),對(duì)建立的氣壓控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)用戶界面(GUI),使得操作人員可以對(duì)氣壓控制系統(tǒng)的氣壓控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行仿真研究,采集氣壓控制系統(tǒng)氣壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將氣壓的仿真曲線以及動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)在用戶界面進(jìn)行顯示,使操作人員對(duì)仿真的結(jié)果更直觀和全面的進(jìn)行掌握,將氣壓控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存在Excel表格中,最后對(duì)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件的設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：氣壓制動(dòng) 電慣量 系統(tǒng)辨識(shí) 模糊PID
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.523
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)12-14
• 1.3.1 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成12-13
• 1.3.2 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作過程13
• 1.3.3 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)主要任務(wù)及控制方案13-14
• 1.4 論文的主要內(nèi)容14-16
• 2 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)電慣量控制系統(tǒng)16-30
• 2.1 純機(jī)械慣量制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)的原理及缺點(diǎn)16-17
• 2.2 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)17-20
• 2.2.1 逆變器的工作原理17-18
• 2.2.2 電壓空間矢量對(duì)定子磁鏈的影響18-19
• 2.2.3 電壓空間矢量對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩的影響19
• 2.2.4 電壓矢量查找表19-20
• 2.3 電模擬慣量實(shí)現(xiàn)方法20-26
• 2.3.1 轉(zhuǎn)速控制法20-21
• 2.3.2 轉(zhuǎn)矩控制法21-22
• 2.3.3 能量補(bǔ)償法22
• 2.3.4 飛輪軸系角速度以及角加速度的計(jì)算22-23
• 2.3.5 系統(tǒng)綜合阻轉(zhuǎn)矩23-26
• 2.4 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)電慣量控制系統(tǒng)結(jié)果驗(yàn)證26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 3 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的控制算法30-44
• 3.1 被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型建立30-34
• 3.1.1 比例閥的模型結(jié)構(gòu)30-32
• 3.1.2 制動(dòng)氣室充氣過程的模型結(jié)構(gòu)32-34
• 3.2 氣壓控制系統(tǒng)模型參數(shù)的辨識(shí)34-36
• 3.2.1 輸入輸出數(shù)據(jù)采集34
• 3.2.2 最小二乘法辨識(shí)的原理34
• 3.2.3 辨識(shí)的過程和結(jié)果34-36
• 3.3 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓控制系統(tǒng)PID控制器設(shè)計(jì)36-38
• 3.3.1 常規(guī)PID控制器的結(jié)構(gòu)36
• 3.3.2 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓控制系統(tǒng)PID控制器設(shè)計(jì)36-38
• 3.4 基于Smith預(yù)估補(bǔ)償?shù)淖哉：齈ID控制器的設(shè)計(jì)38-42
• 3.4.1 Smith預(yù)估補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)38-39
• 3.4.2 自整定模糊PID控制器設(shè)計(jì)39-42
• 3.4.3 Smith預(yù)估補(bǔ)償?shù)淖哉：齈ID控制器的基本形式42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 4 氣壓控制系統(tǒng)算法仿真研究44-52
• 4.1 Smith預(yù)估補(bǔ)償自整定模糊PID的氣壓控制系統(tǒng)框圖44-46
• 4.2 氣壓控制系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)46-48
• 4.3 仿真結(jié)果分析48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 5 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)52-68
• 5.1 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-59
• 5.1.1 軟件運(yùn)行環(huán)境52
• 5.1.2 軟件功能描述52-53
• 5.1.3 被試件一次測(cè)試流程53-54
• 5.1.4 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓系統(tǒng)控制算法程序設(shè)計(jì)54
• 5.1.5 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)電慣量系統(tǒng)控制算法程序設(shè)計(jì)54-55
• 5.1.6 氣壓制動(dòng)系統(tǒng)用戶界面設(shè)計(jì)55-59
• 5.2 制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)59-67
• 5.2.1 A/D板卡59-60
• 5.2.2 D/A板60
• 5.2.3 頻率計(jì)數(shù)器板卡60-61
• 5.2.4 DIO板卡61-62
• 5.2.5 電源設(shè)計(jì)62
• 5.2.6 濾波電路設(shè)計(jì)62-65
• 5.2.7 脈沖頻率及脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)調(diào)理要求65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 6 總結(jié)68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-76
• 致謝76

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本文編號(hào)：670910