[發明專利]一種用于模擬履帶車輛動力性能試驗的臺架控制方法

有效

• 申請號: 202010776916.1
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111880517B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 李劍峰;郭致遠;王超凡;李愛國;隗立國;王坤;金圣楠;鄭貞瓊
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G01M17/007
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

1.一種用于模擬履帶車輛動力性能試驗的臺架控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)進行履帶車輛等效慣量計算

計算考慮行動系統慣量的履帶車輛整車當量質量以及當量慣量，并將當量慣量等效至履帶車輛動力裝置傳動輸出軸上；

(2)根據動力學模型計算出車速

將臺架加載電機實測的扭矩數值送至車輛動力學模型，根據車輛運動方程式計算履帶車輛的車速；

(3)計算反饋控制力矩

根據車速進一步計算出動力裝置傳動輸出的轉速，并與臺架加載電機實測的轉速相比較，作為反饋控制器的輸入，進而計算出反饋控制力矩；

(4)計算前饋控制力矩

根據考慮行動系統慣量的履帶車輛整車當量質量以及當量慣量，計算前饋控制力矩；

(5)計算加載電機所需的控制轉矩

將反饋控制力矩和前饋控制力矩求和，計算加載電機所需的控制轉矩；

所述步驟(1)中，由下式進行履帶車輛行動系統及整車平動等效慣量計算：

其中，J為等效至主動輪處的慣量，J_c為整車平動部分等效慣量，J_F為整車平動部分等效慣量，J_LD為履帶部分等效慣量；

m_ls：履帶上部分的質量；

m_lq：履帶前部分的質量；

m_lh：履帶后部分的質量；

m_lc：履帶與輪子接觸部分總質量；

_mν：整車質量

α：前進角；

β：離去角；

R：主動輪半徑；

m_f：單個負重輪質量；

R₁：負重輪外半徑；

R₂：負重輪內半徑；

采用下式計算出考慮行動系統慣量的當量質量：

m＝J/R²

采用下式計算出等效至傳動輸出的當量慣量：

I₁＝Ji²

其中，m為考慮行動系統慣量的當量質量，I₁為等效至傳動輸出的當量慣量，i為動力裝置輸出至主動輪的傳動比；

所述步驟(2)中，根據動力學模型計算車速：

T₁(0.95-0.0017v)i/R-Gf-G sinα₁＝ma

其中，G為整車重量，f為路面阻力系數,v為車輛速度,α₁為路面坡道角度，T₁為動力裝置傳動輸出扭矩，a為車輛加速度；

對車輛加速度進行積分即可計算出車輛的速度；

所述步驟(3)中，根據步驟(2)計算出的車速，采用下式計算傳動輸出的轉速：

ω＝vi/R

其中，ω為傳動輸出轉速的計算值；

采用下式計算反饋控制的力矩：

T₂＝k_p(ω-ω₁)+k_i∫(ω-ω₁)

其中，ω₁為傳動輸出轉速的測量值，k_p、k_i為控制器的參數；

所述步驟(4)中，按下式計算前饋控制力矩：

T₃＝I₂ma/I₁+(1-I₂/I₁)T₁

其中，I₂為電機軸的慣量，T₃為前饋控制力矩；

所述步驟(5)中，采用下式計算加載電機的控制轉矩：

T₄＝T₂+T₃

其中，T₄為加載電機的控制轉矩。