[實用新型]制動器電慣量模擬控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220144263.6
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN202501947U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉波;王曦;諶發(fā)坤;章仕華;吳亞東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國汽車工程研究院股份有限公司
• 主分類號: G01L5/28
• 分類號: G01L5/28
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 陸志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種汽車測試控制裝置，尤其是一種用于制動器電慣量模擬控制，進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制或扭矩控制切換，進(jìn)行電慣量模擬各所需信號的采集、運(yùn)算、通訊及控制的制動器電慣量模擬控制器。

背景技術(shù)

汽車制動器慣性試驗臺是進(jìn)行汽車制動器性能試驗的重要設(shè)備，是保證汽車安全行駛的重要檢測手段。汽車制動器慣性試驗臺按慣量模擬方式可分為機(jī)械慣量模擬式和電慣量模擬式兩類。

傳統(tǒng)制動器慣性試驗臺為機(jī)械慣量模式，它以一系列機(jī)械飛輪的組合來模擬被試制動器所需慣量，這種方式存在設(shè)備體積龐大、有慣量級差、裝拆飛輪勞動量大、系統(tǒng)阻力不易補(bǔ)償、自動化程度低等缺點。

現(xiàn)代制動器慣性試驗臺一般采用電慣量模式，它以一塊或極少數(shù)飛輪盤作為基礎(chǔ)慣量，基礎(chǔ)慣量與目標(biāo)慣量的差值通過對電機(jī)進(jìn)行實時控制實現(xiàn)慣量模擬，整個試驗臺機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡化，一般不需進(jìn)行飛輪拆裝，自動化程度高，制動曲線更加準(zhǔn)確。

電慣量模擬控制器是實現(xiàn)制動器試驗臺電慣量模擬最為關(guān)鍵的部件，國內(nèi)許多高校在這方面有很多研究，也產(chǎn)生了很多控制器結(jié)構(gòu)及算法，但這些控制器或多或少存在不足，最終導(dǎo)致電慣量模擬效果不佳，只能保證某一段制動過程或者在某種特殊工況下模擬效果較好，不能完全滿足工程實踐需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制動器電慣量模擬控制器，它結(jié)構(gòu)簡單，電慣量模擬效果好，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，能滿足工程實踐需要。

本實用新型采用了如下技術(shù)方案：一種制動器電慣量模擬控制器，其特征是：

1)、包括有MCU主控單元、電源模塊、以太網(wǎng)通訊模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲單元、模擬量采集模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、光耦隔離信號處理模塊、脈沖量計算處理模塊；

2)、電源模塊與MCU主控單元的電源端子連接，MCU主控單元的輸入輸出端口與數(shù)據(jù)存儲單元的輸入輸出端口、以太網(wǎng)通訊模塊的輸入輸出端口、模擬量輸出模塊的輸入端、模擬量采集模塊的輸出端口之間通過并行數(shù)據(jù)總線連接，以太網(wǎng)通訊模塊的輸入輸出端口還與主控計算機(jī)、主調(diào)速器、恒管壓控制器、恒扭矩控制器之間的總線連接，模擬量輸出模塊的輸出端與主調(diào)速器的扭矩控制輸入端連接，模擬量采集模塊的輸入端與制動扭矩傳感器和電機(jī)電流傳感器的輸出端連接，數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入端與外設(shè)制動器試驗臺中的相關(guān)數(shù)字量信號連接，數(shù)字量輸入輸出模塊的輸出端與光耦隔離信號處理模塊的輸入端連接，光耦隔離信號處理模塊的輸出端與MCU主控單元的輸入端口連接，脈沖量計算處理模塊的輸入端與主軸編碼器的輸出端連接，脈沖量計算處理模塊的輸出端與MCU主控單元的輸入端口連接。

按本實用新型提供的制動器電慣量模擬控制器，在執(zhí)行控制時，電源模塊向MCU主控單元提供工作電源，MCU主控單元與數(shù)據(jù)存儲單元一起完成控制器控制算法程序存儲和運(yùn)算，數(shù)據(jù)存儲單元固化了電慣量模擬控制算法，可實現(xiàn)對主控電機(jī)扭矩控制或速度控制方式切換，以太網(wǎng)通訊模塊的輸入輸出端口與MCU主控單元的輸入輸出端口之間通過并行數(shù)據(jù)總線連接，以實現(xiàn)本控制器與外界之間的總線通訊，脈沖量計算處理模塊的輸入端與外設(shè)制動器試驗臺中的主軸編碼器連接，可以計算出主軸轉(zhuǎn)速、減速度，每個控制器實現(xiàn)一種控制功能，能夠數(shù)據(jù)共享但又功能獨(dú)立，互不影響，適用于分布式控制，本控制器實時地跟蹤制動扭矩傳感器和電機(jī)電流傳感器信號，根據(jù)檢測到的信號，通過固化的控制算法，實時地計算出控制量使試驗臺的各個部分按照目標(biāo)值精確地動作，對各種物理量設(shè)置了預(yù)警值，實時監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能的智能化控制，采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，主控電腦、控制單元、變頻器的連接以以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)鏈路和物理層協(xié)議，TCP/IP作為高層通訊協(xié)議實現(xiàn)了全系統(tǒng)統(tǒng)一、高效、實時的控制策略，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，保證了控制命令和數(shù)據(jù)的可靠傳輸及試驗臺的安全可靠運(yùn)行，與傳統(tǒng)的串口控制網(wǎng)絡(luò)相比，以太網(wǎng)的傳輸速度更快，傳輸距離更長，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿撸垢蓴_能力更強(qiáng)，同時，所有模塊的網(wǎng)絡(luò)化，有利于信息資源和軟硬件資源的共享，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了安裝、維護(hù)的難度和成本。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，電慣量模擬效果好，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，電慣量模擬精度達(dá)到0.5％，能滿足工程實踐需要。

附圖說明

本實用新型上述結(jié)構(gòu)可通過附圖所提供的非限定性實施例進(jìn)一步說明。

附圖為本實用新型的邏輯框圖。