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[發明專利]制動致動器和相關的控制方法有效

專利信息
申請號: 201880085055.3 申請日: 2018-12-28
公開(公告)號: CN111542462B 公開(公告)日: 2022-11-25
發明(設計)人: 蒂埃里·帕斯奎特;阿部戴薩姆德·拉姆丹 申請(專利權)人: 法國博瑞克基金會
主分類號: B60T13/74 分類號: B60T13/74;F16D65/16
代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270 代理人: 孟媛;李雪
地址: 法國*** 國省代碼: 暫無信息
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摘要:
搜索關鍵詞: 制動 致動器 相關 控制 方法
【權利要求書】:

1.制動致動器(2),包括制動構件(6),所述制動構件(6)包括直流電機(10)和制動片(18),

所述電機包括軸(14)并且被配置為在軸(14)旋轉期間能移動地驅動所述制動片(18),

所述制動致動器(2)的特征在于,所述制動 致動器(2)包括計算器(8),所述計算器(8)被配置為:

-隨時間測量由所述電機(10)汲取的電流和所述電機(10)的端子(20)兩端的電壓;

-實施卡爾曼濾波,以根據所測量的電流和電壓計算由所述電機(10)汲取的濾波電流和電機(10)的所述軸(14)的濾波轉速;

-根據由所述電機(10)汲取的濾波電流值和所述電機(10)的軸(14)的濾波轉速值,計算由所述制動致動器(2)產生的夾緊力;

-當所計算的夾緊力的值達到預定設定點時,控制關閉所述電機(10)。

2.根據權利要求1所述的制動致動器(2),其中,所述制動構件(6)進一步包括設置在所述電機(10)的軸(14)和所述制動片(18)之間的減速器(12),所述制動片(18)附接到所述減速器(12)的輸出螺桿(16),

并且其中,所述計算器(8)被配置為計算如下夾緊力:

其中,F是夾緊力,用N表示;

K是所述電機(10)的電動勢常數;

J是所述電機(10)的轉動慣量;

f是所述電機(10)的粘滯摩擦系數;

η是所述制動構件(6)的效率;

r是所述減速器(12)的減速比;

S是所述減速器(12)的輸出螺桿(16)的螺距;

d/dt是“時間導數”運算符;

i是由所述電機(10)汲取的濾波電流;

i0是所述制動構件(6)的空載電流;

ω是所述電機(10)的軸(14)的濾波角轉速;并且

ω0是所述制動構件(6)的空載角轉速。

3.根據權利要求2所述的制動致動器(2),其特征在于,所述計算器(8)被配置為在所述電機(10)以穩定狀態運行的時間間隔期間,根據由所述電機(10)汲取的電流的測量值和所述電機(10)的電端子(20)兩端的電壓的測量值來確定空載電流和空載角轉速。

4.根據權利要求1所述的制動致動器(2),其中,所述卡爾曼濾波具有由下式給出的狀態模型:

其中,x是所述制動構件(6)的狀態向量,表示為:

i是由所述電機(10)汲取的電流;并且

ω是所述電機(10)的軸(14)的角轉速;

其中,u是輸入控制向量,表示為:

U是所述電機(10)的端子(20)兩端測得的電壓;和

Cu是所述電機(10)的軸(14)的有效扭矩;

其中,A是所述卡爾曼濾波的狀態變換矩陣,表示為:

其中,R是所述電機(10)的內阻;

K是所述電機(10)的磁常數;

J是所述電機(10)的轉動慣量;

f是所述電機(10)的粘滯摩擦系數;并且

L是所述電機(10)的內部電感;

其中,B是所述卡爾曼濾波的控制輸入矩陣,表示為:

并且其中,C和D分別是矩陣:

C=(1 0)

D=(0 0)。

5.根據權利要求1所述的制動致動器(2),其中,所述計算器(8)被配置為:

-使得能夠從與接收到開啟所述制動致動器(2)的指令相對應的初始時刻開始向所述電機(10)供應電能;

-在所述初始時刻和隨后的最終時刻之間的時間間隔期間,存儲由所述電機(10)汲取的電流值;

-優化預定模型的參數,以確定所述電機(10)的內阻值和/或所述電機(10)的磁常數;

-根據所述電機(10)的內阻的確定值和/或所述電機(10)的磁常數的確定值,更新所述卡爾曼濾波的狀態變換矩陣的系數。

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