基于动态转矩反馈的机械臂柔性系统振动抑制

针对机械臂关节伺服系统由于谐波减速器、齿皮带等柔性环节的存在使系统发生机械振动现象,建立了考虑刚度系数变化和大减速比的数学模型,分析机械谐振产生机理,提出了一种动态转矩反馈的控制策略,由扰动观测器实时观测动态转矩构成动转矩闭环。为进一步抑制振动现象,增强系统鲁棒性和抗扰能力,研究了随动态转矩实时调整的转速变增益PI控制方法。仿真表明,采用动态转矩反馈的转速变增益PI控制策略能够很好地抑制机械振动且有较强的抗扰能力和动态响应性能。

混合动力离合器结合过程的动态转矩控制策略

混合动力通过电动机和发动机两种动力源驱动车辆运行,两种动力源之间的切换对整车的动力性和驾驶性有着重要的影响。在客车用单轴并联式混合动力系统的基础上,针对混合动力系统两个动力源响应性差异而造成的整车纵向加速度冲击,以纯电动模式切换到纯发动机模式和混合驱动模式的过渡过程为研究重点,提出离合器结合过程的动态转矩控制策略,即在离合器结合之前和结合过程中,采用发动机转速自适应模糊比例积分微分(Proportional-integral-differential,PID)闭环控制跟随电动机转速;在离合器结合后,利用电动机补偿发动机动态转矩,并且在混合动力系统台架上对提出的动态控制策略进行验证。试验结果表明,PID所提出的离合器结合过程的动态转矩控制策略改善了整车纵向冲击度,提高整车的驾驶性能,为进一步的整车试验奠定基础。

考虑困油和卸荷的外啮合齿轮泵动态转矩计算

为研究困油压力及异、同齿数对外啮合齿轮泵转矩影响,从分析直齿轮传动与卸荷槽的几何关系入手,将啮合齿面分成八点、三区、七过程。以主动齿轮的啮合半径为变量,建立出一个啮合周期内转矩的静态和动态计算式,并以实例加以分析比较。结果表明:转矩的波动及其最大峰值随困油压力的增加而加大,但最小峰值基本保持不变,同齿数的转矩品质要优于异齿数,以及转矩的静态计算误差较大等;困油压力对转矩的影响很大,设计上应尽量克服之,异齿数对泵各项性能的影响是相异的,不能一概而论。

动态转矩协调的ISG混合动力系统控制策略

以混合动力系统(integrated starter/generator,ISG)为研究对象,在转矩控制策略的基础上设计了一种ISG混合动力系统动态转矩协调控制策略。采用MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW混合建模方法建立了前向式ISG混合动力系统仿真模型,并在NEDC工况下针对实例ISG混合动力汽车进行仿真分析。仿真结果表明:与转矩控制策略相比,采用动态转矩协调控制策略能够使整车实际转矩较好地跟随需求转矩,同时有效控制状态切换过程中的实际输出转矩突变和波动,从而验证了ISG混合动力系统动态转矩协调控制策略的有效性,为研究混合动力汽车多能源控制提供一种新方法。

集成发电机/起动机技术混合动力的动态转矩协调控制策略

针对基于集成发电机/起动机(ISAD)技术混合动力各部件的特性,在实现柴油机、ISG(Integrated Starter Generator)电机、蓄电池和传动系统最佳匹配的前提下,设计了混合动力系统动态转矩协调控制策略.以转矩为控制变量,通过转矩总需求和柴油机万有特性脉谱图,确定了状态切换的条件及柴油机和ISG电机的目标转矩.采用Matlab/Simulink平台进行了CYC_ECE_EUDC工况的动力性仿真.仿真结果表明:文中提出的控制策略能够满足ISAD迅速起动、低速补偿转矩、加速提供辅助动力、充电功率恒定等要求;瞬态工况时,通过ISG电机助力,缩短了工况过渡时间;稳态工况时,通过电机转矩补偿,实现了无转矩波动的状态切换,改善了状态切换过程中动力传递的平顺性;柴油机和ISG电机工作点集中在高效率区域,SOC(Stat of Charge)维持在最佳工作区域;整车实现起步-助力-发电一体化的功能,并为开发控制软件平台提供了理论依据.

面向液力变矩器负载的泵轮动态转矩估计模型

为解决传统液力变矩器泵轮转矩静态模型与其实际载荷特征的非关联性问题,实现液力变矩器在初始配置设计中与发动机的动态性能匹配,提出面向液力变矩器负载特征的泵轮动态转矩估计模型.在对现有液力变矩器模型分析的基础上,得出一元束流理论模型比质量弹簧阻尼系统模型更全面,其泵轮动态转矩考虑了液力变矩器的载荷特征,以此提出液力变矩器泵轮转矩模型的载荷波动项概念;通过基于控制变量法的载荷波动项解析,与全面流体动力学仿真试验结果的比较,证明了面向液力变矩器负载特征的泵轮动态转矩估计模型的有效性.该模型对液力变矩器在关联整机载荷特征的动态初始配置设计中具有较好的指导作用.

用于混合动力控制的汽油机动态转矩建模仿真

针对混合动力系统能量管理及动力平稳传递控制策略开发的需要,以MATLAB/SIMULINK仿真软件为工具,建立了发动机平均值模型,模型能够根据发动机转速和节气门开度实时计算出发动机的稳态和动态转矩。在发动机动态试验台上验证了该模型,表明模型达到了需要的计算精度和实时性要求。对给定的转矩曲线进行动态跟随时发动机的节气门开度变化情况进行了仿真分析。模型可用于混合动力控制策略开发中的仿真及在线转矩估计,为并联式混合动力系统能量分配和动态协调控制中的发动机转矩反馈提供了基础。

基于动态转矩的无刷直流电机机械特性和等效电压系数研究

由于无刷直流电机换相过程会造成电枢电流和电磁转矩发生周期变化。在两相导通驱动方式下对电机动态转矩进行分析,并计算平均转矩得到转速——转矩机械特性为非线性,其输出转速小于理想值,从而使等效电压系数小于1。在换相过程中采用关断延迟重叠换相法能够提高电机输出转速,在理论上能够实现电机输出转速等于理想值,等效电压系数等于1。采用两相与三相交替导通的复合驱动方法能够实现输出转速大于理想值,等效电压系数大于1。仿真结果表明复合驱动能在不增加硬件的基础上,扩大了无刷直流电机的输出功率和调速范围。

电动执行机构动态转矩测试的研究

为了解决现场电动执行机构输出转矩测试中出现的转矩测试误差问题和提高动态转矩的测试精度,通过对电动执行机构输出的动态转矩特征参数进行分析与研究,采用了一种高灵敏度传感器和高精度模数转换器对其动态转矩进行实时高速采样,运用牛顿插值算法来提高动态转矩测量值的准确性,并对不同型号的电动执行机构进行测试试验。现场电动执行机构输出转矩测试精度实验表明,测试数值稳定、精度高,达到了电动执行机构输出转矩测试精度的要求。

阀门启闭动态转矩检测装置与PC机的智能串行通信

本文介绍了在Windows环境下利用VB实现阀门启闭动态转矩检测装置与PC机的串行通信原理与方法,详细描述了在阀门启闭动态转矩检测装置与PC机之间通信所涉及的通信控件属性设置、数据处理、命令发送、数据接收、数据保存以及趋势曲线的绘制等实现方法。

动态转矩加载器输出载荷振动分析

动态转矩测量的关键技术之一是转矩传感器的动态标定,而这需要高精度的动态转矩加载设备。研制高精度变频变幅的转矩加载设备是急待突破的技术难题。文中对一种基于电磁力定律的转矩加载器变频变幅转矩进行了振动分析,即建立力学模型、求解位移响应、幅频相频分析及振动合成。理论分析表明:降低感应电流产生电磁转矩的次振动和凸显直流电流产生的电磁转矩的主振动,会极大提高转矩加载器的加载精度和拓宽加载频率范围。同时给出了减小感应电流的措施,为动态转矩加载器的设计提供了可靠的理论基础。

阀门启闭动态转矩测定装置数据采集方案研究

根据阀门启闭动态转矩测定装置设计要求,提出了基于单片机高分辨率模数转换和单片机的数据采集方案。利用Visual Basic6.0提供的MSComm通信控件可以非常方便地编写Windows环境下的串口通讯程序。本文详细介绍了基于PIC16F877单片机的串行数据采集与控制系统实现以及PC机与单片机间串口通讯软件设计。该方法实现简单,功能满足要求,运行可靠。

基于多体动力学的发动机稳态工况动态转矩计算

理论分析发动机转矩波动产生机理,通过有限元分析得到离散化曲轴模型,建立了滑动轴承动态接触数学模型;协同各子部件间动力学关系,考虑燃气压力、变惯性力等激励载荷,在ADAMS中建立发动机曲轴连杆机构多体动力学模型,仿真计算发动机不同稳态工况下动态转矩,研究曲轴弹性、滑动轴承弹性支承、输出转速等对发动机输出动态转矩的影响.通过试验对比和简谐分析,表明了仿真方法的可行性和准确性,为车辆动力传动系统的扭振分析提供激励条件.

SAW动态转矩传感器理论计算与推导

动态转矩的测量对于机械传动过程的监测和控制具有重要意义,现有的测量方式大都是有源接触式的测量,多具有接触滑片磨损和测量精度下降等问题。本实验采用声表面波(SAW)技术的动态转矩测量方法。通过分析其工作原理,以典型ST切片石英基体材料为例,推导SAW器件谐振频率与转矩的关系表达式,提出采用差分连接方式来消除温度对于测量结果的影响,并简要分析测量系统的构成与工作原理。

大功率低速直驱永磁电动机动态转矩的时步有限元分析

低速直驱电动机具有极数多、每极每相槽数少的特点,由此产生的谐波对转矩特性影响很大。以36槽30极315 kW的低速永磁同步电动机为例,对其槽极配合和绕组系数进行了理论分析,然后采用时步有限元法对起动过程及稳态进行计算分析,获得考虑谐波影响的转矩特性,进而重点研究气隙大小及转子极靴部位开槽数对电机转矩的影响。结果可为进一步研制低速直驱永磁电机提供理论及技术支持。

基于有源阻尼注入的单逆变器多电机系统动态转矩平衡方法

针对单逆变器多电机(SIMM)驱动系统动态转矩失衡问题,提出了一种基于有源阻尼注入的SIMM系统动态转矩响应方法。引入权值系数Km建立双永磁同步电机(PMSM)的等效加权数学模型,并基于该模型完成双机驱动系统最大转矩每安培曲线设计。但是,考虑到双机动态状态的不一致性,引入辅助的有源阻尼机制以提高系统动态稳定性。最后,基于双25 k W PMSM调速系统试验平台进行验证与分析,包括:SIMM系统动、稳态特性及运行效率等多项测试。结果表明,所提有源阻尼机制对提升SIMM系统功率动态平衡具有理论意义和现实价值。

基于无线传输的动态转矩仪的机械结构设计

各种机械产品的研发、测试分析、质量检验、安全或优化控制中很多都需要进行动态转矩测量。对无线传输的动态转矩仪器的机械结构和主要零部件进行了设计,选用合理的弹性轴、联轴器等零件,并对壳体和底座的结构形状和尺寸进行了设计,提高了动态转矩仪的测量精度和可靠性。

混联式混合动力系统的动态转矩协调控制策略研究

针对基于混联式混合动力各部件的特性,在实现柴油机、驱动电机、蓄电池、发电机和传动系统最佳匹配的前提下,设计了混合动力系统动态转矩协调控制策略。以转矩为控制变量,通过总的转矩需求和柴油机万有特性曲线确定状态切换的条件及柴油机和电动机的目标转矩。在Matlab/Simulink平台下,进行了中国城市工况的动力性仿真及试验。可以看出:本文提出的控制策略能够满足驱动电机快速起动,低速转矩补偿,加速提供辅助动力,充电功率恒定等要求;瞬态工况时通过驱动电机助力,缩短了工况过渡时间;稳态工况时通过电机转矩补偿,实现了无转矩波动的状态切换,改善了状态切换过程中动力传递的平顺性;柴油机和驱动电机工作点集中在高效率区域,SOC值维持在最佳工作区域。

基于动态转矩分配的开关磁阻伺服电动机转矩控制研究

本文在研究开关磁阻电动机的转矩特点，对比分析各种转矩模型和转矩分配函数的基础上，建立了动态转矩模型．在未加转矩控制、PID控制和模糊控制几种控制方式下，应用MATLAB仿真工具，对开关磁阻电机伺服传动系统进行了系统仿真．仿真结果说明：基于动态转矩模型的控制方法对减小和消除转矩脉动有明显的效果．

工业缝纫机动态转矩与振动测试分析

本文阐述利用自行设计的电阻应变式转矩传感器测试两种工业适逢纫机起动过程与空载时的转矩变化情况，说明缝纫机的起动转短与其起动过程密切相关．文中指出，缝纫机行业中目前单以２ｒ／ｍｉｎ的工况获得的阻力矩作为缝纫机起动转矩的规定是不适宜的．本文还简述应用脉冲（锤击）激振法和动态信号处理分析技术确定工业缝纫机动态特性参数（固有频率）及空运转过程中的加速度、振福等量值．从而为厂家拟定提高产品性能的方案，并提出具体改进措施．