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【6h】

电惯量模拟缩比系统改进及阻力矩补偿研究

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在承担的负载模拟项目，进行电惯量模拟研究过程中，已研制了800:1的单轴缩比台架以探讨模拟机理和控制算法。针对缩比台架中控制系统在惯量模拟方面存在的不足，提出改进方案并在DSP上实现。
　　 为了解决缩比台架中单神经元PID控制算法的比例系数K对控制性能影响大且在模拟大惯量时控制性能变差的问题，提出可变论域模糊控制与Bang-Bang控制相结合的混合控制方法，达到改善惯量模拟响应速度和静态性能的目的。利用可变论域模糊控制算法进行精细控制，抑制系统的超调，减小系统的稳态误差；而由Bang-Bang控制迅速减小系统的大偏差，提高响应速度。两者之间采用模糊切换，以消除切换过程中出现的抖动。
　　 针对阻力矩不易测量而导致系统模型辨识不准确的问题，根据做功和能量相互转换的原理，提出基于能量的阻力矩补偿算法，达到修正系统模型的目的。得到阻力矩在前一时间间隔内的能量损耗情况后，在下一时间内通过修正系统模型，实时对阻力矩进行补偿。整个阻力矩补偿过程由迭代计算完成。
　　 鉴于PLC浮点运算能力差，而改进后的控制算法要求实时计算，研制了基于TMS320F2812的DSP控制系统。150MIPS的处理速度和强大的浮点运算能力，有力保障控制算法的实现；通过PCI总线与工控机通信，提高上位机监控程序与DSP控制系统的通信速度。
　　 最后，在缩比台架上进行实验，分别对改进前后的控制系统进行分析对比，验证改进方案的有效性，为整车滚动试验台架的实现提供参考作用。

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