cumcm09A制动器全二2.pdf

基于电惯量的制动器试验台的控制方法 摘要 本文首先根据题目介绍的制动器制动过程模拟试验方法及相应的物理知识原理， 对问题一，问题二进行求解。 2 问题一中，等效转动惯量为Jd 52.0kgm 2 问题二中，3 个飞轮组可组成 10，40，70，100，130，160，190，220kg m 等 8 种数 2 2 2 值的机械惯量。需要用电动机补偿的惯量是 12kg m 或-18kg m 其中 12kg m 较优。 ， 对于问题三，在假定模拟制动过程中电惯量一直保持为所需要的值的前提下，建立了电 动机驱动电流依赖于可观测量的数学模型。根据此模型，可由任一时刻观测到的瞬时扭 矩直接计算出该时刻驱动电流的值。利用此模型对所给的一个具体的理想控制过程进行 计算，根据采用的补偿惯量的不同，求得驱动电流为 174.8A 或 -262.2A. 接着对问题四中所给的某种控制方法下的试验数据分别从定性和定量两角度分析 评价： 1）定性角度：通过作图，直观上观察发现 1s 以后的制动过程中扭矩与角加速度 基本保持稳定，因此该控制方法执行的结果比较理想。 2）定量角度：为了使评价更具普遍性，我们采用相对能量误差法来评价控制方法 的优劣。求试验台上制动过程能量消耗时将连续积分转化为离散叠加进行计算，求解得 该控制方法的相对能量误差 -5.7%，认为该方法比较优秀。 问题五要求给出根据前一时间段的观测量来设计这一时间段的驱动电流的控制模 型。我们依据过程控制理论中的反馈控制，建立了一个以前一时间段的瞬时转速为自变 量的驱动电流控制模型。为了对该模型进行验证，我们设计了一个 MATLAB 程序来来实现对 上述反馈控制模型的仿真验证。结果良好。用相对能量误差来评价得 -18.5%。 问题五建立模型的不足之处在于对系统要求较高，同时这个方法无法应用于变制动力矩 的控制过程，所以在问题六的解答中我们尝试建立了一个仿人智能控制模型，该模型适用 范围广，具有现实意义。但难点在于模型参数的求解。我们给出了一个求解参数的方法， 并通过 MATLAB 仿真验证了可行性。 关键字 制动器试验台 电惯量 反馈控制 仿人智能控制 3