【正文】 182416275183417184275418185419186420285187421188422189280423190424290191425192426193427194280428285195429285196275430197431198432199433200280434201243520228543620343727520443820543928020644027320744128520844220944321027544421127044521227544621344721444829021544921645021728545121845228521928545322045422145522245622345722445827522545922627546022746122846222946328523046428523128546523246623346723446825。設計出合理的電流值計算機控制方法，對這種試驗過程的進行至關重要。工程實際中常用的計算機控制方法是：把整個制動時間離散化為許多小的時間段，然后根據(jù)前面時間段觀測到的瞬時轉(zhuǎn)速與/或瞬時扭矩，設計出本時段驅(qū)動電流的值，這個過程逐次進行，直至完成制動。飛輪組由若干個飛輪組成，使用時根據(jù)需要選擇幾個飛輪固定到主軸上，這些飛輪的慣量之和再加上基礎慣量稱為機械慣量。運用計算機輔助測試技術和電子技術，對制動時獲得的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采樣、分析、傳輸存儲等。通常試驗臺僅安裝、試驗單輪制動器，而不是同時試驗全車所有車輪的制動器。假設路試時輪胎與地面的摩擦力為無窮大，因此輪胎與地面無滑動。只有合適，才能使超調(diào)量較小，減短調(diào)節(jié)時間。如果的符號選擇不當對象狀態(tài)就會離控制目標的狀態(tài)越來越遠，如果出現(xiàn)這樣的情況的符號就一定要取反。偏大，振蕩次數(shù)加多，調(diào)節(jié)時間加長。 　　在PID增量算法中，由于執(zhí)行元件本身是機械或物理的積分儲存單元，如果給定值發(fā)生突變時，由算法的比例部分和微分部分計算出的控制增量可能比較大，如果該值超過了執(zhí)行元件所允許的最大限度，那么實際上執(zhí)行的控制增量將時受到限制時的值，多余的部分將丟失，將使系統(tǒng)的動態(tài)過程變長，因此，需要采取一定的措施改善這種情況。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。因為根據(jù)上一時段離散的時間段對應的瞬時扭矩或瞬時轉(zhuǎn)速確定驅(qū)動電流，來確定該時間段的方式會使電動機反應滯后于整個機構(gòu)系統(tǒng)，使得制動器試驗臺和路試情況下的制動器作用差別變大，產(chǎn)生較大誤差。 （554）②當制動器的扭矩剛達到穩(wěn)定的值：飛輪開始做勻減速運動，即一定，達到最大穩(wěn)定值。由于路試時是以恒定的力踏下制動踏板，所以對于一個制動器其開始制動到制動力達到穩(wěn)定狀態(tài)其變化曲線是一定的，設為，一般前段時間遞增，而后達到穩(wěn)定，如圖5；在模型的準備期間，應該先確定下來制動器的制動扭距隨時間變化的函數(shù)，設為。 （547）其中為時刻主軸轉(zhuǎn)速。電動機輸出力矩與電動機補償慣量滿足下式： （544）由于在制動器試驗臺上，通過力矩傳感器，可以準確測量出制動力矩，所以可以用系統(tǒng)中實時測得的來推導電機輸出力矩。本題關鍵就是由題目所給數(shù)據(jù)分別求出路試時制動器所消耗的能量和相應的實驗臺上制動器在制動過程中消耗的能量。圖3 制動器試驗臺主體原理圖主軸角加速度β是一個與時間有關的量（若為常量則是勻加速或勻減速運動），記作： 由剛體對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動定理可得： （531）在角加速度為β和機械慣量為時，制動器產(chǎn)生的力矩、合力矩以及驅(qū)動電流產(chǎn)生的扭矩三者之間的關系為如下兩種情況： ① 當補償慣量為正時，電動機作用效果與制動器作用效果相反，則所以又 得： 由上兩式可得：即： ②當補償慣量為負時，電動機作用效果與制動器作用效果相同，則所以又 得 由上兩式可得：即： 綜上所述，電動機驅(qū)動電流依賴于制動力矩的數(shù)學關系為： （532） 本題要求在某種特定狀況下的電動機驅(qū)動電流，這是模型的特殊情況，將這種情況下的各參數(shù)的值計算出來代入模型，即可求解驅(qū)動電流。根據(jù)公式計算得相對應的補償慣量： 由題意，可觀測量為試驗臺工作時的瞬時轉(zhuǎn)速和瞬時扭矩，本題即建立驅(qū)動電流依賴于瞬時轉(zhuǎn)速與/或瞬時扭矩的模型。根據(jù)等效轉(zhuǎn)動慣量、機械慣量和電動機補償慣量的關系式和各參數(shù)的取值范圍，可以求出電動機補償?shù)膽T量大小。半徑為R的圓柱體作純滾動時，其軸線的平動速度與圓柱體繞其軸線轉(zhuǎn)動的角速度的關系為：=G=mgOR圖1 車輪簡化運動圖根據(jù)假設路試時輪胎與地面的摩擦力為無窮大，因此輪胎與地面無滑動，即純滾動。三、 模型假設1. 假設車輪與地面之間是純滾動作用，無滑動摩擦；2. 假設主軸的角速度與車輪的角速度始終保持一致；3. 不考慮因摩擦引起的能量損耗；4. 假設飛輪是均質(zhì)空心圓柱體；5. 不考慮觀測誤差、隨機誤差和連續(xù)問題離散化所產(chǎn)生的誤差。首先將連續(xù)函數(shù)離散化，得到每一個時刻的等式。通常不考慮觀測誤差、隨機誤差和連續(xù)問題離散化所產(chǎn)生的誤差。