車輪轉(zhuǎn)動裝置糾偏控制系統(tǒng)研究.pdf

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

2、帶張力、負(fù)載轉(zhuǎn)矩并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際需求確定傳感器與各執(zhí)行器的型號。通過實(shí)驗(yàn)測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)動器的自帶編碼器檢測主動輪轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的負(fù)反饋閉環(huán)控制;通過比較主動輪與編碼器采集到的從動輪轉(zhuǎn)速驅(qū)動推桿電機(jī)調(diào)節(jié)鋼帶張力，實(shí)現(xiàn)鋼帶轉(zhuǎn)速穩(wěn)定及主從動輪轉(zhuǎn)速同步的控制目標(biāo)。采用中值濾波算法對邊緣檢測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)動鋼帶的糾偏控制。通過調(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)問題本文利用測試數(shù)據(jù)構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)