液压盘式制动器试验台电惯量模拟研究

摘要

盘式制动器工作原理简单，性能可靠，已经广泛的应用于各种车辆以成为了其重要的组件之一。盘式制动器已经成为了车辆安全的重要保障装置，其质量和制动性能是生产厂家关注的重要指标。盘式制动器检测试验台是检测制动器质量和性能的设备，是制动器生产厂家不可或缺的重要实验装置。 传统的制动器惯性实验系统采用机械惯量盘模拟车辆的运动惯量，这种系统的试验台体积大、惯量调整困难、自动化程度和精度不高。针对以上各种问题，提出了基于电惯量的车辆盘式制动器制动试验台系统的设计思想。本文通过对机械惯量数学模型的分析，提出了保留小的惯量盘，用电动机代替模拟所需要的大惯量的实验方法。这种电惯量系统的优点就是体积小、可以实现无级惯量模拟。电惯量系统的关键是控制电机的转矩和转速。依据此原理，本论文提出基于矢量变换技术的电惯量系统电力传动控制方案，重点讨论矩阵变换器的空间矢量调制及直接转矩控制原理，提出了电惯量系统电力传动控制的实现方案。从而使该盘式制动器电惯量试验台系统的数据采集及响应速度很快，能够符合检测要求。 文章的最后根据对盘式制动器电惯量模拟的数学模型的分析，使用MATLAB软件中的SIMULINK工具箱对电惯量模拟系统进行仿真。然后将仿真结果和机械飞轮惯量试验台的试验结果进行对比并做了可行性分析，研究结果表明该电惯量系统是可行的。

目录

文摘

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第1章 绪论

1.1制动器试验台概述

1.2制动器惯性试验台研究的目的和意义

1.3制动器试验台的总体设计方案及工作原理

1.4制动器试验台机械惯量模拟方法的缺点

第2章电惯量制动器试验台的工作原理

2.1电模拟系统的动力学模型

2.2电惯量模拟试验台惯量模拟的方法

2.2.1纯电机拖动的惯量模拟试验台

2.2.2固定机械惯量的电模拟试验台

2.2.3组合机械惯量的电模拟试验台

2.3组合机械惯量电模拟试验台惯量盘的研究

2.3.1试验台模拟惯量范围的计算

2.3.2机械惯量盘模拟惯量范围的计算

2.3.3惯量盘转动惯量的设计

2.3.4惯量盘几何尺寸的计算

2.4组合机械惯量电模拟试验台电模拟电机的选择

2.4.1电模拟电机型式的选择

2.4.2模拟电机型号的选择

2.5组合机械惯量电模拟系统总体控制方案的设计

2.5.1组合机械惯量电模拟系统测量控制系统硬件组成

2.5.2组合机械惯量电模拟系统控制过程

2.6本章小结

第3章电惯量系统模拟电机控制策略的研究

3.1异步电机的控制策略

3.1.1异步电机的矢量控制

3.1.2异步电机直接转矩控制

3.2异步电机在三相静止坐标下的数学模型

3.3异步电机矢量变换的原理

3.4异步电机在两相坐标系上的数学模型

3.4.1坐标变换和变换矩阵

3.4.2一般化m、n系统中异步电动机数学模型

3.4.3静止坐标系α、β系统中异步电动机的数学模型

3.5电机控制器的硬件部分研究

3.5.1电机控制器主控制板介绍

3.5.2串口通讯的介绍

3.5电机控制器的软件介绍

3.6本章小结

第4章电惯量系统的仿真研究

4.1仿真的平台及其特点

4.2电惯量模拟电机控制系统的仿真

4.2.1电源电压部分的仿真

4.2.2三相/二相变换部分

4.2.3转矩模型

4.2.4电机的运动的构建

4.2.5电模拟电机控制的仿真结果

4.3组合电惯量模拟试验台的simulink仿真

4.3.1仿真模型的建立

4.3.2仿真结果的分析

4.4本章小结

第5章摩托车制动模拟试验台的试验

5.1 MZX摩托车制动器性能试验台操作过程中的注意事项

5.2 MZX摩托车制动器性能试验台的试验过程

5.2.1试验台上位机软件的启动和用户登录

5.2.2试验前试验参数的输入

5.2.3程序试验过程

5.2.4试验数据的处理

5.3试验数据与结果分析

5.4本章小结

第6章结论

参考文献

致谢

附 录 攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利