傳動臺架動態(tài)試驗行駛阻力模擬的穩(wěn)定性研究.pdf

1、自動變速器換擋控制策略的實驗是自動變速器實驗臺架的一個重要功能。為了對自動變速器的換擋策略進行驗證，試驗臺架需要有良好的動態(tài)性能，這就需要有新的臺架控制策略，進行對負載的動態(tài)模擬。這種控制形式是通過轉(zhuǎn)速傳感器檢測被測變速器輸出軸轉(zhuǎn)角速度以及轉(zhuǎn)角加速度，由此臺架控制器計算出行駛阻力等效負載力矩作為負載電機的目標扭矩。在這種控制模式下，試驗臺架機械部分、電機系統(tǒng)和數(shù)采控制系統(tǒng)形成了一個控制閉環(huán)，系統(tǒng)的這些物理參數(shù)將會對臺架的穩(wěn)定性造成影響，

2、本文主要分析這種影響關(guān)系。本文首先根據(jù)力學與控制理論的相關(guān)知識對臺架系統(tǒng)的機械、電氣、控制模塊進行分析，建立了整個試驗臺架的線性數(shù)學模型。在實際情況中電機是一個非線性的系統(tǒng)，但是在某一工作區(qū)間內(nèi)完全可以進行線性化，本文采用一階和二階電機模型進行討論。因為在線性系統(tǒng)中，最具代表性的是一階與二階系統(tǒng)，一階系統(tǒng)反應了物體的慣性，二階系統(tǒng)反應了物體狀態(tài)在過渡過程中可能出現(xiàn)的振蕩，高階線性系統(tǒng)都可以簡化為一階或二階系統(tǒng)。其次，文中利用控制理論中的

3、根軌跡法對臺架模型進行了詳細的分析，得到臺架機械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量、轉(zhuǎn)動系阻尼、電機系統(tǒng)的過渡時間常數(shù)、動態(tài)響應性能以及信號采樣時間間隔與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系。這些關(guān)系可以為臺架設計提供參考，臺架功能需求明確的情況下，可以大致確認機械、電氣以及數(shù)采控制系統(tǒng)的一些關(guān)鍵參數(shù)。文中的分析是基于離散時間系統(tǒng)的，這更接近實際情況。因為臺架的控制是基于電子計算機這個平臺的，這樣整個控制閉環(huán)實質(zhì)上是一個離散時間系統(tǒng)，線性系統(tǒng)離散化后帶來的最大問題是造成一