上式中的理想扭矩 可由附表中所给的中后期数据平均求得。故修正的等效惯量为:
, (31)
其中 为初始时刻飞轮的角速度。则新的等效惯量 为:
, (32)
利用新的等效惯量 ,重新按照问题3导出的数学模型和问题5的控制方法,重新进行试验。以上修正可重复几次,以便更精确的模拟实际路试中的制动过程。
经修正一次以后的计算结果如下:
时 间 扭 矩 补偿力矩 驱动电流 角 速 度 转数
0.00 40.00 -139.30 -208.95 53.86 514.33
0.01 40.00 -10.83 -16.25 53.71 512.89
0.02 40.00 -10.73 -16.10 53.55 511.36 论文网
http://www.751com.cn/0.03 41.25 -10.83 -16.25 53.43 510.22
0.04 43.75 -11.35 -17.03 53.25 508.50
0.05 45.00 -11.15 -16.73 53.41 510.03
0.06 47.50 -12.19 -18.29 52.92 505.35
… … … … … …
… … … … … …
4.66 291.25 -81.62 -122.43 24.42 233.19
4.67 288.75 -81.78 -122.67 24.36 232.62
计算得出理想扭矩为 ,修正的能量差为 ,扭矩和补偿力矩所做功分别为 , ,再根据(25)式可计算出试验台的转动动能的改变量 ,则能量误差 ,能量损耗率 。经4.67秒的制动,角速度从53.86rad/s变为24.36rad/s,主轴的转速由514.33r/min降到232.62r/min。
修正前后的角速度曲线对比图如下所示:
图4 修正前后的角速度曲线对比图原文请加辣.文^论,文'网QQ324,9114
三、模型分析与评价
本文主要根据动力学模型,分析了试验台的制动力矩(即扭矩)和补偿力矩产生的能量和惯量及角速度、角加速度之间的关系,给出了较理想的数学模型,并对模型作了改进,弥补了实际制动过程中的能量差,重新修正了等效惯量,计算结果符合实际情况,表明模型所给出的控制方法是较优的。
但在实际控制过程当中,应该按照引言中的所述,根据观测量和反馈量,采用PID控制调整参数,使其趋于理想的稳定值。
参考文献论文网
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