[發(fā)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

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• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111880517B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)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(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發(fā)明公開了一種用于模擬履帶車輛動力性能試驗的臺架控制系統(tǒng)，采用傳感器測出動力艙傳動輸出的轉速和扭矩信號，將轉速和扭矩信號送至車輛動力學模型計算出期望的車速信號，將傳感器測出的轉速和扭矩信號以及車輛動力學模型計算出的車速信號送至控制器中，由控制器計算出加載電機需求的控制扭矩，并將該控制扭矩信號送至變頻器作為加載電機的控制指令。本發(fā)明動力學模型采用動力裝置實測的扭矩輸出作為輸入計算車速，控制器根據(jù)動力裝置實測的轉速以及動力學模型計算的車速作為輸入計算加載電機所需的控制力矩，實現(xiàn)履帶車輛動力裝置在臺架上復現(xiàn)最高車速、加速、爬坡等工況的動力性能外場試驗，不需推導系統(tǒng)的逆動力學模型，實現(xiàn)簡單。

技術領域

本發(fā)明屬于履帶式工程車輛領域，涉及一種用于模擬履帶車輛動力性能試驗的臺架控制方法，特別是對于大功率軍用履帶式車輛動力性能試驗的臺架控制方法。

背景技術

對于履帶式軍用車輛、工程車輛總體設計，確定履帶式車輛動力性能臺架控制方法具有重要的意義，因為對于大功率履帶式軍用車輛、工程車輛外場試驗困難，所需保障人員眾多，所需周期及試驗經(jīng)費驚人。因此，若能在試驗室環(huán)境在臺架上開展動力性能試驗代替外場試驗具有重要的經(jīng)濟價值，而采用正確的臺架控制方法是開展動力性能臺架試驗的前提。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是：提供一種用于模擬履帶車輛動力性能外場試驗的臺架控制方法，實現(xiàn)履帶車輛動力裝置在臺架上復現(xiàn)最高車速、加速、爬坡等工況的動力性能外場試驗。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于模擬履帶車輛動力性能外場試驗的臺架控制系統(tǒng)，其包括動力艙、車輛動力學模型、控制器、變頻器、加載電機，采用傳感器測出動力艙傳動輸出的轉速和扭矩信號，將轉速和扭矩信號送至車輛動力學模型計算出期望的車速信號，同時將傳感器測出的轉速和扭矩信號以及車輛動力學模型計算出的車速信號送至控制器中，由控制器計算出加載電機需求的控制扭矩，并將該控制扭矩信號送至變頻器作為加載電機的控制指令。

本發(fā)明還提供一種用于模擬履帶車輛動力性能外場試驗的臺架控制方法，其包括以下步驟：

(1)進行履帶車輛等效慣量計算

計算考慮行動系統(tǒng)慣量的履帶車輛整車當量質(zhì)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(jù)動力學模型計算出車速

將臺架加載電機實測的扭矩數(shù)值送車輛動力學模型，根據(jù)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(jù)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(jù)考慮行動系統(tǒng)慣量的履帶車輛整車當量質(zhì)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。

(三)有益效果

上述技術方案所提供的用于模擬履帶車輛動力性能外場試驗的臺架控制方法，動力學模型采用動力裝置實測的扭矩輸出作為輸入計算車速，控制器根據(jù)動力裝置實測的轉速以及動力學模型計算的車速作為輸入計算加載電機所需的控制力矩，實現(xiàn)履帶車輛動力裝置在臺架上復現(xiàn)最高車速、加速、爬坡等工況的動力性能外場試驗，不需推導系統(tǒng)的逆動力學模型，實現(xiàn)簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制系統(tǒng)的原理圖。

圖2為本發(fā)明控制方法的控制框圖。