置检测程序电流调节程序等。的转速计算与初始位置定位本文采用基于混合式光电编码器的位置检测方式。所谓混合式光电编码器，是指同时具有绝对式和增量式两种计数方式的种光电编码器。绝对式编码信号的跳变沿，可以实现些转角上的精确定位，与增量式编码信号相配合，就可以克服单独使用绝对式码盘为得到精确位置信号需要很多码道的不足，有效地降低系统成本。混合式码盘的绝对式部分共有个码道，增量式部分为两路为两路相差互差的相正交信号路校正信号电机每转圈相输出信号个，经的下交编码模块倍频后可获得增量脉冲个。另外，码盘每转还会产生个零位脉冲为电机极对数用来确定电机转动圈。绝对式的个码道之问依次相差，且与信号脉冲的来临位置有着确定的绝对位置。这样通过绝对式码道信号高低电平的识别，可将转子的位置精度确定在士以内，实现转子位置的初始定位。电机起动时，在未得到跳变沿信号精确绝对角度之前，士的角度误差不会影响电机的运转方向，当电机转动后，即会得到跳变沿信号，实现转子绝对位置的精确定位。永磁同步电动机的转速计算增量式光电编码器没有直接的转速信号输出，只能通过软件进行计算，目前通常用的计算方法有法法和法。测速法是在固定采样时间内对电机编码器所发出的相正交脉冲信号进行计数，根据计数值和采样时间即可计算得到电机运行转速。法的特点是被测电机速度越快，固定采样时间内采样得到的脉冲数愈多，被测电机速度准确度就愈高。反之测速的相对误差则会增大。故法主要使用于电机高速运行区转速的测量。另外，在法中，速度环采样周期越大，同样条件下采样的编码器脉冲数就越多，转速的分辨率就越高。因此在应用中采样周期值应根据实际情况取略微大的值，而由此带来的缺点分辨率低和速度环采样的延时大则可由低通滤波器来弥补。例如当电机运行于极低速下时，如果此时的速环采样周期为，由于在这转速每方会得到个脉冲计数，因此这转速下运行的大部分时间速度环计算得到转速均为零，另外在反馈脉冲跳变时刻计算出的转速又远大于，这样转速环控制的性能将会受到极大的影响。但在采用低通滤波器对反馈速度进行处理后，输出的量则不会剧烈变化，这就可以在定程度上提高响应速度和系统性能。法测速需要使用高频脉冲，通过测得电机光电码盘反馈的两个相邻的相脉冲之间的时问问隔来实现转速的测量。法的特点是被测电机转速速度越大，法测得的相邻脉冲的时间日隔将越小，其测量精度也随之降低。因此法适用于电机低速运行区的转速测量。而法测速则集合了法测速和法测速的优点，在低速运行时使用法测速，在电机高速运行时采用法测速，是种优良的测速方法。控制系统需要电机有很宽的调速范围，达到。而尽管法在低速时有很好的测速精度，但般要求速度环的采样滞后时间不能超过几个毫秒，否则容易造成系统震荡，但遗憾的是法和法在低速下都会造成速度采样较大的延时。在法和法中，速度越低，两脉冲之间的时间越长，速度采样的延时越大，以转产生个脉冲的编码器为例倍频盾转有个脉冲在的转速下，个脉冲之间的时间间隔就达到在的转速下，两个脉冲之间的间隔就达到，按输出电压，采样电流信号经过电阻采样分压及偏置处理，由的口进行采样。采用对其进行限幅处理，防止过高电压击穿的口。另外，实际运行时应保证相反馈放大电路的反馈系数相等。这就需要精心挑选放大电路的每个部件，反复调试放大电路的反馈系数。主电路与驱动电路设计如图所示，系统的逆变电路使用常用的交直交三相电压源型变频电路，单相的输入电源，整流部分采用单相不控整流桥，其正常工作允许电流可达，管子可承受反相峰值电压为，最大浪涌电流。正弦交流电经两相不可控整流桥整流，再经电容滤波后，直流侧电压为，其将作为三相逆变桥的直流电压源。滤波电容既作为滤波电容滤除直流电压中的低次谐波以保持输出电压的稳定，又作为储能电容储存电机绕组续流时回馈的能量。为保证直流电源电压质量，般电容可根据直流母线电压波形的好坏和电压等级选取容值大耐压高的电解电容，并使其尽可能地靠近。电容容值较小，其作为滤波电容滤除电压中的高次谐波，般选取高耐压的电容。电阻为电容的放电电阻，阻值较大，放电时间长。由于模块内部集成了的驱动模块，因此只需将输出的波经过缓冲变换之后送模块，由于功率部分为强电信号，需要经过光耦隔离，如图所示，图中只举例画出路光电隔离驱动电路输入和自举电路。其中光电隔离驱动电路采用高的快速光耦。般普通驱动电路的驱动电源需要四路，包括上桥臂路，下桥臂因共地需要路。而内部己集成自举电路，故只需要路电压即可驱动六路驱动电路，极大地简化辅助电源设计。图中自举电容选取的容量取决于被驱动功率器件的开关频率占空比以及充电回路电阻，必须保证电容充电到足够的电压，而放电时其两端电压不低于欠压保护动作值。自举二极管的作用是防止上桥臂导通时的直流母线电压直接加到的引脚上，而使供电电源烧毁，因此应有足够的反向耐压能力。由于与串联，为了满足主电路功率管开关频率要求，应选快速恢复二极管。另外，模块内部还集成有欠压过流等保护功能。系统的软件设计系统的软件部分由的语言编写，软件主要由主程序定时器中断服务子程序速度计算子程序初始位置检测子程序功率驱动保护中断程序等组成。下面具体介绍各个重要功能模块的程序结构和流程。主程序主程序主要完成初始化子程序对的各个用到的模块寄存器和相关参数变量初始化设置，其后就不断循环等待中断的发生，在循环等待中可通过按键调整并显示参数，如加减速调节，参数调节等。而在中断发生时，就响应中断并执行相应的中断子程序，主程序流程如图所示软件定时器下溢中断子程序软件定时器下溢中断子程序是本系统实现矢量控制策略的核心程序，其中在中断服务子程序中完成的功能包括定子电流转换定子电流变换和变换转子位置角计算转速计算速度电流调节逆变换和计算，定时器下溢中断子程序流程图如图所示。定时器下溢中断子程序设置为连续增减计数，下溢周期为。也就是每过，系绕就进入次图所示中断程序，运行次程序则更新次其中的控制参数。工作时钟频率达，其指令周期可以达到以内，因此的时间足够运行中断控制的所有程序。下面将分别介绍其中重要的模块，如转速计算程序初始位法测虚拟样机仿真模型。可以用等按钮可以进行运动仿真控制。也可以用等按钮进行逐步运动分析与仿真。添加完成各种约束运动驱动力回位弹簧加好之后，就可以进行运动仿真，仿真还要设置仿真时间仿真步数之类的按钮。如图所示，设定时间为秒，步数为步。先点击，进行如图设置。图对仿真时间步数的编辑然后点击就可以进行仿真。如图就是进行完运动仿真后的鼓式制动器的状态。河北工业大学本科毕业设计说明书定稿图鼓式制动器完成仿真的状态仿真结果绘制运动仿真数据曲线的步骤如下在控制面板左下方的选项按钮区，选择处理的数据类型。根据控制面板的数据列表框提示，在列表框中自左向右，选择作曲线图的数据,其中对于数据，依次选择和。对于数据,选择。对于数据，依次选择和。在控制面板的右侧，选择命令，完成仿真数据曲线的绘制。仿真完成之后可以点击按钮，可以查看全部曲线。如图所示河北工业大学本科毕业设计说明书定稿图图线的对话框轮鼓绕轴的角速度随时间的变化曲线图输出曲线的选择图轮鼓绕轴的角速度随时间的变化曲线分析制动轮鼓在秒左右开始角速度逐渐减小，从开始到秒的时候速度降为。该过程为车轮从正常行驶到通过制动系统停车的过程。制动轮鼓在轴方向的角加速度随时间变化的曲线河北工业大学本科毕业设计说明书定稿图输出曲线的选择图制动轮鼓在轴方向的角加速度随时间变化的曲线分析制动轮鼓的角加速度开始围绕进行上下波动，在秒左右的时候制动轮鼓的角加速度发生突变，角加速度值变到了值附近，并开始围绕值进行上下波动。该过程表示车轮从减速到停车过程角加速度的变化。制动液压泵活塞与制动蹄之间的转矩在轴方向随时间的变化的曲线图输出曲线的选择河北工业大学本科毕业设计说明书定稿图制动液压泵活塞与制动蹄之间的转矩在轴方向随时间的变化曲线分析液压泵活塞与制动蹄之间的接触力产生转矩，在开始时制动转矩围绕上下进行波动，在秒附近，转矩发生突变，变到值附近，并在值上方进行上下波动。该过程说明在转矩发生突变的时候是制动器工作过程，转矩变为即车辆停止运动。对制动液压泵活塞与制动蹄之间的转矩在轴方向随时间的变化的曲线的数据需要进行计算验证，如下式中及制动性能优化知网空间国外电磁制动器的现状和发展趋势陈家瑞汽车构造第二版北京机械工业出版社徐永康汽车制动器汽车实用技术王望予汽车设计第四版北京机械工业出版社刘惟信汽车制动系统的结构分析与设计计算北京清华大学出版社王庭,吕彭民等鼓式制动器制动过程动力学仿真中国公路学报毛智东,王学林等鼓式制动器接触分析华中科技大学学报自然科学版河北工业大学本科毕业设计说明书定稿致谢本次毕业设计历经了三个多月的时间，在这三个多月的时间里我在老师同学家人的帮助下，顺利完成了毕业设计及说明书的撰写工作。在毕业设计过程中我也充分意识到了自己的种种不足，有对专业知识的熟知度不足问题也有生活中遇事的处理方面的问题。在此，我非常感谢在毕业设计过程中及四年的大学生活中帮助教诲我的老师同学及家人们。感谢你们陪伴我四年的成长，感谢你们给予我知识置检测程序电流调节程序等。的转速计算与初始位置定位本文采用基于混合式光电编码器的位置检测方式。所谓混合式光电编码器，是指同时具有绝对式和增量式两种计数方式的种光电编码器。绝对式编码信号的跳变沿，可以实现些转角上的精确定位，与增量式编码信号相配合，就可以克服单独使用绝对式码盘为得到精确位置信号需要很多码道的不足，有效地降低系统成本。混合式码盘的绝对式部分共有个码道，增量式部分为两路为两路相差互差的相正交信号路校正信号电机每转圈相输出信号个，经的下交编码模块倍频后可获得增量脉冲个。另外，码盘每转还会产生个零位脉冲为电机极对数用来确定电机转动圈。绝对式的个码道之问依次相差，且与信号脉冲的来临位置有着确定的绝对位置。这样通过绝对式码道信号高低电平的识别，可将转子的位置精度确定在士以内，实现转子位置的初始定位。电机起动时，在未得到跳变沿信号精确绝对角度之前，士的角度误差不会影响电机的运转方向，当电机转动后，即会得到跳变沿信号，实现转子绝对位置的精确定位。永磁同步电动机的转速计算增量式光电编码器没有直接的转速信号输出，只能通过软件进行计算，目前通常用的计算方法有法法和法。测速法是在固定采样时间内对电机编码器所发出的相正交脉冲信号进行计数，根据计数值和采样时间即可计算得到电机运行转速。法的特点是被测电机速度越快，固定采样时间内采样得到的脉冲数愈多，被测电机速度准确度就愈高。反之测速的相对误差则会增大。故法主要使用于电机高速运行区转速的测量。另外，在法中，速度环采样周期越大，同样条件下采样的编码器脉冲数就越多，转速的分辨率就越高。因此在应用中采样周期值应根据实际情况取略微大的值，而由此带来的缺点分辨率低和速度环采样的延时大则可由低通滤波器来弥补。例如当电机运行于极低速下时，如果此时的速环采样周期为，由于在这转速每方会得到个脉冲计数，因此这转速下运行的大部分时间速度环计算得到转速均为零，另外在反馈脉冲跳变时刻计算出的转速又远大于，这样转速环控制的性能将会受到极大的影响。但在采用低通滤波器对反馈速度进行处理后，输出的量则不会剧烈变化，这就可以在定程度上提高响应速度和系统性能。法测速需要使用高频脉冲，通过测得电机光电码盘反馈的两个相邻的相脉冲之间的时问问隔来实现转速的测量。法的特点是被测电机转速速度越大，法测得的相邻脉冲的时间日隔将越小，其测量精度也随之降低。因此法适用于电机低速运行区的转速测量。而法测速则集合了法测速和法测速的优点，在低速运行时使用法测速，在电机高速运行时采用法测速，是种优良的测速方法。控制系统需要电机有很宽的调速范围，达到。而尽管法在低速时有很好的测速精度，但般要求速度环的采样滞后时间不能超过几个毫秒，否则容易造成系统震荡，但遗憾的是法和法在低速下都会造成速度采样较大的延时。在法和法中，速度越低，两脉冲之间的时间越长，速度采样的延时越大，以转产生个脉冲的编码器为例倍频盾转有个脉冲在的转速下，个脉冲之间的时间间隔就达到在的转速下，两个脉冲之间的间隔就达到，按