[發明專利]制動致動器和相關的控制方法

有效

• 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

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

C_u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。