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本文通过在中建立车辆模型,在中增加控制器,联合二者实现滑移率的目标控制。
二者接口示意图如图所示。
图和联合仿真接口示意图通过在中定义函数的界面选择输入输出参数,将动力学模型与环境中构建的控制系统连接到起,就构成了整车控制系统。
建立模型制动系统模型制动系统包括传动机构和制动器两部分。
制动系统的建模也应该包括传动机构建模和制动器建模两部分。
本文中的传动机构建模主要是指液压传动系统的建模,液压传动系统建模主要是考虑制动力调节器的制动压力如何随电磁阀电流变化的关系,为简化系统,忽略了电磁阀弹簧的非线性因素及压力传送的延迟,将液压传动系统简化为个电磁阀环节和个积分环节。
传递函数为电磁阀的响应时间般小于或等于,故惯性环节的参数取,同时取。
制动器模型指制动器力矩与制动系气液压力之间的关系模型。
为了便于对控制过程的仿真研究,在进行仿真时假设制动器为理想元件,认为其非线性特性较弱并忽略了其滞后带来的影响。
因此,制动器方程为。
而采用微机实现的数字算法,由于软件系统的灵活性,使算法得到进步地修正和完善。
在工业过程控制中,尽管自动控制理论与技术进步发展迅速,特别是现代控制理论和微机技术的发展,大大促进了工业自动化的进程。
但是控制技术仍占有主导地位,现使用的控制方法中,型占有,优化占有。
常规控制原理框图如图所示,系统由控制器和被控对象组成。
图控制原理图控制器是种线性控制器,它根据给定值与实际输出值构成控制偏差将偏差的比例积分和微分通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制,故比例积分微分被控对象称控制器。
其控制规律为式中为控制器的输出为控制器的比例系数,为控制器的输入信号,为控制器的积分时间,为控制器的微分时间。
用计算机进行控制时,因计算机仅能处理离散信号,故而必须把控制算法变化成计算机可以实现的离散形式,其离散化的差分形式如下式中为采样周期为第次的采样偏差值为第次的采样偏差值为采样序号简单说来,控制器各校正环节的作用如下比例环节成比例地反映控制系统的偏差信号,偏差旦产生,控制器立即产生控制作用,以减小偏差。
积分环节主要用于消除静差,提高系统的无差度。
积分作用的强弱取决于积分时间常数,其越大,积分作用越弱,反之则越强。
微分环节微分时间常数越大,微分作用越强。
微分作用能够反映反映误差信号的变化速度。
变化速度越大,微分作用越强,从而有助于减小震荡,增加系统的稳定性。
但是,微分作用对高频误差信号不管幅值大小很敏感。
如果系统存在高频小幅值的噪音,则它形成的微分作用可能会很大,这是不希望出现的。
控制算法的参数确定方法控制参数对系统性能的影响如下比例控制参数对系统性能的影响对动态性能的影响比例控制参数加大,使系统的动作灵敏,速度加快,偏大,振荡次数加多,调节时间加长。
当太大时,系统会趋于不稳定。
若太小,又会使系统的动作缓慢。
对稳态性能的影响加大比例控制系数,在系统稳定的情况下,可以减小稳态误差,提高控制精度,但是加大只是减少,却不能完全消除稳态误差,稳态误差还是存在的。
积分控制参数对控制性能的影响积分控制通常与比例控制或微分控制联合作用,构成控制或控制。
对动态性能的影响积分控制参数通常使系统的稳定性下降。
太小系统将不稳定。
偏小,振荡次数较多。
当合适时过渡特性比较理想。
对稳态性能的影响积分控制参数能消除系统的稳态误差度。
但是若太大时,积分作用太弱,以至不能减小稳态误差。
微分控制参数对控制性能的影响微分控制经常与比例控制或积分控制联合作用,构成控制或控制。
微分控制可以改善动态特性,如超调量减少,调节时间缩短。
当偏大时,超调量较大,调节时间较长当偏小时,超调量也较大,调节时间也较长。
只有合适时,才可以得到比较满意的过渡过程。
根据这些关系我们可以进行参数的整定。
但该关系图只是个定性的辅助说明,各参数与性能指标之间的关系不是绝对的,只是表示定范围内的相对关系。
三个参数之间还有相互影响,个参数变了,另外两个参数控制效果也会改变。
因此,我们可以参考这些关系,根据实际控制响应曲线调整三个参数,使控制效果更好的满足性能指标的要求,达到我们的控制目标。
关于参数整定,人们总结了许多经验图表和公式,比较著名的理论方法有根轨迹法频率整定法最优化法,而实用方法则有扩充临界比例度法扩充响应曲线法归参数整定法优选法试凑法以及经验公式等。
由于是在环境下进行设计与仿真,而该软件具有强大的图形功能,方便的可视化操作,所以我们只需以经验公式做定性参考,然后直接根据仿真曲线的结果和曲线来选择参数。
依据滑移率控制要求和些基本的整定参数的经验,选择不同的参数进行仿真,最终确定满意的参数。
这样既直观方便计算量小,又便于调整与改进。
在本文中使用试凑法整定参数。
在试凑时,可参考上述比例系数,积分系数,微分系数对控制过程的影响趋势,根据经验公式对参数实行下述先比例,后积分,再微分的整定步骤。
它分为以下几步首先整定比例部分。
即先将和设为,然后由小变大逐步改变,同时观察系统响应,直到控制系统得到反应快,超调小的响应曲线。
由于此时系统仍有静差,且静差仍在个较大的范围内,所以单用比例等优点在工程实际中得到广泛的应用。
逻辑门限控制不采用车速传感器测量车身速度,而是通过车轮传感器测量车轮转速,在此基础上再通过逻辑算法算出车身速度滑移率和减速度,降低了整套系统的成本。
第章基于的控制系统建模软件介绍是家族的种新型的图形建模工具,免去了程序代码编程带来的低效率与繁琐,既可以用于动力学模拟也适于控制系统设计。
各种功能模块化,可以直接用鼠标拖放模块,建立信号连线,进行建模。
它可以处理的系统包括线形非线形系统离散连续及混合系统单任务多任务离散事件系统。
它是个开放的系统,各种成熟的工具箱不断扩展并加入到系统中取。
它以模块进行建模,控制系统和被控对象可以分别进行建模,每个子模块的参数可以单独修改,不影响其它模块运行,给系统的扩展带来方便。
由于被控对象的模块化标准化,采用不同控制模块,可以对比不同控制方法的优劣,从中选择最佳的控制算法。
应用进行车辆动力学控制系统建模的优点在于,控制系统与车辆动力学系统有机的溶体,通种类型。
本设计采用的是整体式,如图所示,模板与底板做成体的凸模,其优点是结构牢靠不易变形塑件无拼缝的溢料痕迹。
图整体嵌入式凹模简图图整体式凸模简图成型零件工作尺寸的计算本设计中计算成型零件的尺寸采用平均尺寸法。
计算中采用的塑件尺寸公差为塑件零件图中标注的公差。
型腔的工作尺寸计算型腔径向尺寸长式宽式式中长表示型腔的径向长尺寸宽表示型腔的径向宽尺寸表示系数,随塑件精度和尺寸变化,这里取表示塑件的平均收缩率,的平均收缩率为表示凹模的制造公差,这里取。
型腔的深度尺寸式式中表示型腔的深度尺寸。
型芯的工作尺寸计算型芯径向尺寸长式宽式式中长表示型芯径向长尺寸宽表示型芯径向宽尺寸。
型芯的高度尺寸式式中表示型芯的高度尺寸。
模架的选择模架是模具的骨架和基体,模具的每个零件都要置于模架之中。
模架般包括定模座板定模板动模板动模垫板垫块动模座板推板推板固定板导柱导套复位杆等。
我国的注射模架已经标准化,选取模架时要根据模具特点选择标准模架。
中小型模架选择的经验公式式式中表示塑件在分型面上的投影宽度表示推板宽度。
式式中表示塑件在分型面上的投影长度表示复位杆在长度方向上的间距表示复位杆直径。
塑件在分型面上的投影长度为,投影宽度为,由式和计算得推板宽度应大于,复位杆在长度方向上的间距应大于。
在本该设计中,采用点浇口,模腔,推板推出塑件的方式。
又因为有顺序脱模机构和侧向分型机构选定模架为型。
型模架由型模架去掉定模座板上的固定螺钉派生而来,在定模侧多了个分型面,方便凝料取出,多用于点浇口模具。
模架规格为。
查阅塑料注射模中小型标准模架的尺寸组合来确定它的有关尺寸。
导柱直径为,间距为,定模座板的厚度为,垫块的高度为,定模板的厚度为,动模板的厚度为,推板的厚度为,模板的螺钉数量规格为,间距为,推板的螺钉数量规格为,间距为。
模具的平面尺寸拉杆间距,校核合格。
模具的高度尺寸为,模具的最大和最小厚度,校核合格。
模具的开模行程式式中表示塑件脱模所需要的推出距离表示塑件的高度表示型腔板与定模底板分开的距离,为模具第二次开模行程。
校核合格。
相关机构设计脱模机构的设计脱模力的计算果蔬篮的外形近似矩形,所以塑件计算脱模力时可以按照矩形塑件脱模力公式近似计算。
首先确定此塑件是薄壁塑件,只用薄壁塑件脱模力计算公式计算脱模力。
式式中表示塑件的平均壁厚塑件成型平均收缩率,取表示弹性模量表示被包型芯的长度表示脱模斜度,表示塑料的泊松比,表示塑料与钢材之间的摩擦系数,表示塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积,底部有通孔时为零表示由和决定的无因次数,表示脱模力。
由上述公式通过计算可得脱模力。
塑件脱出机构因为此塑件是薄壁塑件,所以采用脱模板推出机构比较合适。
脱模板又称推件板。
推板推出机构是在型芯的根部安装块与之相配的推板,在塑件的整个周边端面上进行推出,其工作过程与推杆推出机构类似。
图推板与凸模锥面的配合形式简图这种推出机构作用面积大,推力大而且均匀,于与完全整合。
本文通过在中建立车辆模型,在中增加控制器,联合二者实现滑移率的目标控制。
二者接口示意图如图所示。
图和联合仿真接口示意图通过在中定义函数的界面选择输入输出参数,将动力学模型与环境中构建的控制系统连接到起,就构成了整车控制系统。
建立模型制动系统模型制动系统包括传动机构和制动器两部分。
制动系统的建模也应该包括传动机构建模和制动器建模两部分。
本文中的传动机构建模主要是指液压传动系统的建模,液压传动系统建模主要是考虑制动力调节器的制动压力如何随电磁阀电流变化的关系,为简化系统,忽略了电磁阀弹簧的非线性因素及压力传送的延迟,将液压传动系统简化为个电磁阀环节和个积分环节。
传递函数为电磁阀的响应时间般小于或等于,故惯性环节的参数取,同时取。
制动器模型指制动器力矩与制动系气液压力之间的关系模型。
为了便于对控制过程的仿真研究,在进行仿真时假设制动器为理想元件,认为其非线性特性较弱并忽略了其滞后带来的影响。
因此,制动器方程为。
而采用微机实现的数字算法,由于软件系统的灵活性,使算法得到进步地修正和完善。
在工业过程控制中,尽管自动控制理论与技术进步发展迅速,特别是现代控制理论和微机技术的发展,大大促进了工业自动化的进程。
但是控制技术仍占有主导地位,现使用的控制方法中,型占有,优化占有。
常规控制原理框图如图所示,系统由控制器和被控对象组成。
图控制原理图控制器是种线性控制器,它根据给定值与实际输出值构成控制偏差将偏差的比例积分和微分通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制,故比例积分微分被控对象称控制器。
其控制规律为式中为控制器的输出为控制器的比例系数,为控制器的输入信号,为控制器的积分时间,为控制器的微分时间。
用计算机进行控制时,因计算机仅能处理离散信号,故而必须把控制算法变化成计算机可以实现的离散形式,其离散化的差分形式如下式中为采样周期为第次的采样偏差值为第次的采样偏差值为采样序号简单说来,控制器各校正环节的作用如下比例环节成比例地反映控制系统的偏差信号,偏差旦产生,控制器立即产生控制作用,以减小偏差。
积分环节主要用于消除静差,提高系统的无差度。
积分作用的强弱取决于积分时间常数,其越大,积分作用越弱,反之则越强。
微分环节微分时间常数越大,微分作用越强。
微分作用能够反映反映误差信号的变化速度。
变化速度越大,微分作用越强,从而有助于减小震荡,增加系统的稳定性。
但是,微分作用对高频误差信号不管幅值大小很敏感。
如果系统存在高频小幅值的噪音,则它形成的微分作用可能会很大,这是不希望出现的。
控制算法的参数确定方法控制参数对系统性能的影响如下比例控制参数对系统性能的影响对动态性能的影响比例控制参数加大,使系统的动作灵敏,速度加快,偏大,振荡次数加多,调节时间加长。
当太大时,系统会趋于不稳定。
若太小,又会使系统的动作缓慢。
对稳态性能的影响加大比例控制系数,在系统稳定的情况下,可以减小稳态误差,提高控制精度,但是加大只是减少,却不能完全消除稳态误差,稳态误差还是存在的。
积分控制参
