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汽车环境风洞试验技术之底盘测功机篇

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汽车环境风洞试验技术之底盘测功机篇

发布日期:2019-02-20 作者:杭州纳胜科技平安彩票 点击:

控制方案


汽车底盘测功机具有非线性、时变和强耦合等特点, 风冷式电涡流测功机还存在扭矩响应速度慢的特点。针对这些特点, 基于模糊控制理论与解耦控制理论, 设计了模糊PID控制器和预测补偿解耦控制的电流转矩双闭环底盘测功机控制方案, 如图2所示。


底盘测功机的加载控制采用的是双闭环控制方式, 外环是转矩环, 内环是电流环。为了稳定涡流机的励磁电流, 设计了内环, 采取的是PI控制器进行闭环控制。采用预测补偿解耦控制以减小因转速变化而影响加载力矩的控制效果。


模糊控制器设计


模糊PID控制系统有模糊控制器和参数可调PID两部分。此控制系统主要是确定PID的kp、ki以及kd同e和ec之间的相应关系。运行时, 模糊控制器依据e与ec的变化, 经过相应的模糊推理得到Δkp、Δki和Δkd, 从而来对PID参数进行在线的调整, 进而实现在不同的工况下对控制参数的要求, 因而与经典PID控制器相比, 有更好的鲁棒性。


模糊PID控制器结构图, 如图3所示。其输入为偏差e和偏差变化率ec, 经过模糊推理从而得出Δkp、Δki、Δkd, 从而将Δkp、Δki、Δkd送入PID控制器, 进而实现在线调整。按照常规模糊控制器进行设计。


模糊控制器采取两个参数输入, 三个参数输出的设计结构。输入是偏差e以及偏差的变化率ec, 输出是PID参数kp、ki与kd的修正值。偏差e与偏差变化率ec论域均采用[-3, 3], 模糊子集采用{NB, NM, NS, ZO, PS, PM, PB}。输出kp、ki、kd, 论域和模糊子集设计同e和ec, 各变量的隶属度函数均采取三角形函数。采取Mamdani算法, 拟定49条模糊规则, 如表1所示。去模糊化采取重心法。



环一电磁与华中科技大学国家强电磁工程与新技术国家重点实验室徐伟教授团队合作研发的高低温环境下重型双轴四转毂伺服直驱底盘测功机,单个转毂可测最大轮边扭矩15万Nm,项目落成后将成为国内最大的底盘测功机设备,同时也是国内首个运用电磁直驱技术的测功机设备,具有广泛的推广意义,助力汽车测试设备行业更新升级。


新型底盘测功机技术优势


传动结构


采用永磁同步伺服直驱电机,传动环节少,节能程度高,占地面积小。


控制系统


采用伺服驱动器控制,能实现速度、力矩、位置的闭环控制,测试精度高,数据更准确。


举升及轴距调节系统


采用永磁同步伺服电机驱动,配合传感器自动升降找平。


1943年,徐工集团正式成立。75载潜心专注,29年创新引领。徐工集团始终保持中国工程机械行业排头兵地位:中国工程机械行业第1位,世界工程机械行业第6位,中国机械工业百强第4位,中国500强企业第150位,中国制造业500强第55位,是中国工程机械行业规模宏大、产品品种与系列齐全、独具竞争力和影响力的大型企业集团。


华中科技大学电机及控制工程系教授,博士生导师,“国家千人计划”青年人才,“能量转换系统中心”负责人,IEEE、中国电源协会高级会员,中国电机工程学会会员,受邀悉尼科技大学、拉杰沙希工程大学等多所国际知名高校访问/客座教授,任第二届中国直线电机技术交流会主席。


在国内外厂商的竞争中,经过多轮角逐,最终赢得本次项目,再次印证了公司深厚的研发实力和卓越的技术优势,为今后公司更加良好的运转奠定了坚实的基础,对环一电磁的发展具有重要的里程碑意义。


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