[发明专利]一种制动器电惯量模拟试验台及其电惯量模拟控制方法

权利要求书

1.一种制动器电惯量模拟试验台，其特征是：至少包括扭矩传感器（1）、飞轮（2）、拖动电机（3）、测速传感器（4）、电惯量模拟控制单元（5）和电气传动控制单元（6）；电机轴端安装有测速传感器（4），受试制动器（7）和飞轮（2）之间安装有扭矩传感器（1）用于测量受试制动器的制动力矩，测速传感器（4）、扭矩传感器（1）分别与电惯量模拟控制单元（5）；由电气传动控制单元（6）驱动拖动电机（3）拖动飞轮（2）运行到设定转速，开始制动过程；由电惯量模拟控制单元（5）获取扭矩传感器（1）和测速传感器（4）同步采集的制动扭矩、飞轮角速度，电惯量模拟控制单元（5）依据数学模型计算出电机在此时的计算角速度并据此给定，使得试验台在逼近理想飞轮且没有系统固有阻力的状态下运行。

2.根据权利要求1所述的一种制动器电惯量模拟试验台，其特征是：所述的依据数学模型计算出飞轮轴在该时刻的计算角速度是依据数学模型公式：

在任一时刻t_n

t_n＝n·Δt   n＝0，1，2，…

计算角速度ω′_n为

ωn′=ω0-Σi=0i=n(Tsi+Tsi′)ΔtI]]>

式中，ω₀是飞轮制动初始角速度，T_si是受试制动器的制动力矩，T′_si是折算到受试制动器上的除T_si以外的制动力矩，Δt是控制周期，I是理想飞轮的转动惯量。

3.一种制动器电惯量模拟试验台的电惯量模拟控制方法，至少包括：

1)对复合制动除受试制动器以外的其它制动产生的制动力矩T′_s，规定其为角速度的函数，根据试验要求给定，即

T′_s＝T′_s(ω)

2)令：控制周期Δt＝t_n-t_n-1＝const，t_n＝n·Δt，n＝0，1，2，…；

式中：t_n和t_n-1均表示时刻；

制动初始角速度为ω₀；

制动末角速度为[ω]；

n＝0；

3)电机拖动飞轮运行到给定的初始角速度ω₀；速度稳定后受试制动器开始制动过程，此时为t₀时刻；

4)在t_n时刻通过传感器同步采集电机转速信号、制动力矩信号；

5)根据步骤4）采集的信号计算出t_n时刻电机的角速度ω_n、制动力矩T_sn；

6)根据步骤5）得到的当前电机的角速度ω_n和步骤2）规定的制动末角速度[ω]，判定ω_n>[ω]是否成立，若成立则进行步骤7），否则执行步骤11）；

7)计算t_n时刻除受试制动器以外的其它制动产生的制动力矩T′_sn

8)按电惯量模拟的数学模型计算出t_n时刻计算角速度；

9)控制电机转速逼近计算角速度；

10)令n＝n+1，进行步骤4）；

11)退出电惯量模拟。