制动器试验台转速控制研究
摘要
制动器能用来减低机械设备的运行速度或者使其停止，是车辆、爬行机器和许多固定设备安全工作的重要装置。制动器试验台是测定和分析制动器性能和质量的试验装置。而试验台主轴转速是一个非常重要的参数，本文在分析了大量专业书籍和文献的基础上，对主轴转速的控制进行了研究。
为了达到精确控制惯性系统转速的目的，本系统将采用他励直流电机为主驱动电机，以可控硅整流装置供给其可调电压，转速、电流双闭环直流调速系统来控制系统转速，同时要保证系统输出无静差，具有快速的转速响应和良好的鲁棒性。
本文第三章主要介绍了试验台的恒定力矩式制动试验项目为例，对直流调速控制进行了研究，讨论了他励直流电机的动力学方程、机械特性、调速特性和动态模型，介绍了可控硅—电机系统以及可控硅触发整流装置，分析了双闭环直流调速系统各组成环节同时得出其动态模型，进行系统的稳态特性和动态特性分析，引入了用工程设计方法设计双闭环中的转速环和电流环，并指出了采用传统PID调节器的一些缺点及其解决思路。而在本文第四章依据电流转速双闭环控制为基础，讨论了电惯量控制下的转速调节方法。
Brake is an important installment in vehicles, crawling machine and fixed-equipment, using to decrease the running rate or cause its stop. The brake test-bed is an equipment to determinate and analysis of the quality and performance about brake. The main axle rotational speed is an extremely important parameter. Based on analyzing lots of specialized books and literature data, this paper has conducted the research to the main axle rotational speed control.
In order to achieve better performance, this test-bed use the direct current. The third chapter mainly introduced the test platform, constant moment of force type brake test project is an example, has conducted the research to the direct-current velocity modulation control, discussed the separate excitation direct current machine dynamic equation, the physical characteristics, the velocity modulation characteristic and the dynamic model, introduced the silicon-controlled rectifier -electrical machinery system as well as the silicon-controlled rectifier triggering rectifier unit, analyzed the double closed loop current velocity modulation system each composition link simultaneously to obtain its dynamic model, carried on the system the steady-state characteristic and the dynamic analysis, has introduced with the engineering design methods design double closed loop in rotational speed link and the electric current link, and had pointed out the traditional PID regulator some shortcomings and the solution
为了达到精确控制惯性系统转速的目的，本系统将采用他励直流电机为主驱动电机，以可控硅整流装置供给其可调电压，转速、电流双闭环直流调速系统来控制系统转速，同时要保证系统输出无静差，具有快速的转速响应和良好的鲁棒性。
本文第三章主要介绍了试验台的恒定力矩式制动试验项目为例，对直流调速控制进行了研究，讨论了他励直流电机的动力学方程、机械特性、调速特性和动态模型，介绍了可控硅—电机系统以及可控硅触发整流装置，分析了双闭环直流调速系统各组成环节同时得出其动态模型，进行系统的稳态特性和动态特性分析，引入了用工程设计方法设计双闭环中的转速环和电流环，并指出了采用传统PID调节器的一些缺点及其解决思路。而在本文第四章依据电流转速双闭环控制为基础，讨论了电惯量控制下的转速调节方法。
Brake is an important installment in vehicles, crawling machine and fixed-equipment, using to decrease the running rate or cause its stop. The brake test-bed is an equipment to determinate and analysis of the quality and performance about brake. The main axle rotational speed is an extremely important parameter. Based on analyzing lots of specialized books and literature data, this paper has conducted the research to the main axle rotational speed control.
In order to achieve better performance, this test-bed use the direct current. The third chapter mainly introduced the test platform, constant moment of force type brake test project is an example, has conducted the research to the direct-current velocity modulation control, discussed the separate excitation direct current machine dynamic equation, the physical characteristics, the velocity modulation characteristic and the dynamic model, introduced the silicon-controlled rectifier -electrical machinery system as well as the silicon-controlled rectifier triggering rectifier unit, analyzed the double closed loop current velocity modulation system each composition link simultaneously to obtain its dynamic model, carried on the system the steady-state characteristic and the dynamic analysis, has introduced with the engineering design methods design double closed loop in rotational speed link and the electric current link, and had pointed out the traditional PID regulator some shortcomings and the solution
引文
[1]SMT专家网http://news.smt100.com/news/china/200606/109015.html
[2] 王望予主编，汽车设计，机械工业出版社，2004．09
[3] 林荣会，制动器试验台的双分加流法[J]，青岛建筑工程学院学报，1997，第18卷第3期
[4]．郝玉峰、华小洋，制动器试验方法[J]，起重运输机械，2002，第7期：
[5]．陈小元、方凯，汽车制动器试验台的系统设计与实现[J]，电子技术，2004，第8期：55～57
[6]．吴林、陈文润，ZDQ-Ⅰ型制动器试验台的研制[J]，小型内燃机，1999，第28卷第4期
[7]．李之中、杨洪刚，起重机械制动器试验系统[J]，山西科技，2004，第1期
[8]．方泳龙，汽车制动理论与设计[M]，国防工业出版社2005．1
[9]．王望予，汽车设计[M]，机械工业出版社2000
[10]．王望予，汽车设计[M]，机械工业出版社2000
[11]．文亚凤，可控硅双闭环直流调速系统的研制[J]，现代电力，1998，第15卷第4期
[12]．邓星钟，机电传动控制[M]，华中科技大学出版社，2001
[13]. Rockis, Gary, Electrical motor controls: automated industrial systems[M], Homewood Press, 1992
[14]．张世铭，直流调速系统[M]，华中理工大学出版社，1988
[15]．陈伯时，电力拖动自动控制系统[M]，机械工业出版社，2000：24～28,49～59，76～90
[16]．倪忠远，直流调速系统[M]，机械工业出版社，1996：6～9，
[17]．孔凡才，晶闸管直流调速系统[M]，北京科学技术出版社，1985：15～63
[18]．张青、张鸣，转速的双闭环PID控制[J]，湖北工学院学报，2004，第19卷第3期
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[20]．段文泽，电气传动控制系统及其工程设计方法[M]，重庆大学出版社，1989
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[23]．朱晓锦、张为公等，基于计算机测控的汽车同步器试验系统研制[J]，测控技术，2000，第19卷第11期：45～48
[24]．赵小楼、尹京，JF132型克劳斯惯性台架式摩擦材料试验机电-液伺服系统 设计[J]，吉林工业大学学报，1997，第2期
[25]．朱晓锦、张为公等，汽车同步器试验系统机械惯量电模拟研究与实现[J]，汽车工程，2001，第23卷第2期：134～138
[26]．张友坤、周云山等，车辆电模拟转鼓试验台动态特性研究[J]，农业机械学报，2001，第32卷第1期：83～85
[27]．吴林、陈文润，ZDQ-Ⅰ型制动器试验台的研究[J]，小型内燃机，1999，第28卷第4期：41～43
[28]．林荣会、刘明美，制动器试验台中模拟负载的新方法[J]，机械科学与技术，1997，第26卷第6期：58～60
[29]．陈伯时，电力拖动自动控制系统[M]，机械工业出版社，2000：24～28,49～59，76～90
[30]．胡寿松，自动控制理论[M]，国防工业出版社，1994：175～188
[31]．周洪旋，制动器试验台电惯量系统控制方法研究
[32]．Mentor Ⅱ直流驱动器用户手册
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