車輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置糾偏控制系統(tǒng)研究.pdf

1、風(fēng)洞地面效應(yīng)試驗(yàn)裝置為汽車實(shí)物模型的性能評(píng)估提供了一種有效手段，是汽車自主研發(fā)過(guò)程中必不可少的基礎(chǔ)試驗(yàn)平臺(tái)。而車輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置是其中的核心組件。該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中采用鋼帶連接主從動(dòng)輪，其在自由狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)鋼帶會(huì)在滾筒上左右偏移。針對(duì)該問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套基于西門子運(yùn)動(dòng)控制器SIMOTION的鋼帶糾偏控制系統(tǒng)。高速移動(dòng)帶的自動(dòng)糾偏技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文重點(diǎn)對(duì)器件的選型、標(biāo)定、主從動(dòng)輪的同步控制、鋼帶糾偏控制等方面進(jìn)行論述。通過(guò)計(jì)算鋼

2、帶張力、負(fù)載轉(zhuǎn)矩并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求確定傳感器與各執(zhí)行器的型號(hào)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定各傳感器的工作區(qū)間與特性曲線，同時(shí)標(biāo)定各器件。采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的自帶編碼器檢測(cè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的負(fù)反饋閉環(huán)控制;通過(guò)比較主動(dòng)輪與編碼器采集到的從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)推桿電機(jī)調(diào)節(jié)鋼帶張力，實(shí)現(xiàn)鋼帶轉(zhuǎn)速穩(wěn)定及主從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速同步的控制目標(biāo)。采用中值濾波算法對(duì)邊緣檢測(cè)傳感器采集到的鋼帶位置數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，用濾波后的數(shù)據(jù)計(jì)算運(yùn)動(dòng)鋼帶的偏移速度。根據(jù)主電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速區(qū)域采用

3、不同PD參數(shù)的算法控制糾偏調(diào)節(jié)量，以此驅(qū)動(dòng)推桿調(diào)節(jié)鋼帶兩側(cè)張力，從而調(diào)節(jié)鋼帶在滾筒上的位置，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)鋼帶的糾偏控制。通過(guò)調(diào)試確定PD參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)鋼帶在以60m/s的速度高速運(yùn)行且鋼帶在滾筒上的偏移量不超過(guò)正負(fù)2mm。
　　本文中采用PD算法分段實(shí)現(xiàn)鋼帶的糾偏控制。由于該算法比較復(fù)雜而且需要對(duì)每個(gè)速度段都要調(diào)試出合適的參數(shù)，因而工作量大。同時(shí)，PD參數(shù)的可移植性不強(qiáng)，具體調(diào)試工作量大。為了解決這個(gè)問(wèn)題本文利用測(cè)試數(shù)據(jù)構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)