轮胎试验台控制系统设计及研究

论文摘要

汽车工业的迅猛发展和城市道路的不断扩张以及城市车流量持续增加,致使交通噪声污染日益严重。这种噪声不仅影响人们的正常生活和工作,甚至会危害人们的身心健康,而轮胎作为车辆与地面接触的唯一部件,其噪声辐射及振动特性直接影响汽车的乘坐舒适性和平稳性。国内外各大汽车公司都有对轮胎噪声方面的研究。轮胎试验台就是一种可以对轮胎噪音进行采集、测试的试验台。本文对轮胎试验台的控制电路、主要控制元件等进行了归纳整理,确定了适合轮胎试验台的控制方案。按照轮胎试验台的工作要求设计了转臂控制电路和制动控制电路,常规电器控制系统用于轮胎试验台的控制系统时,难以解决试验台的调速问题,经过研究引入变频器通过计算机对转臂和制动进行控制,确定轮胎试验台控制电路。通过对国内外相关产品的大量调研,对控制系统的主要元件进行比较选择,最后确定控制系统的主要元件。对检测和测试系统硬件进行设计,包括对传声器的选择、轮胎负载传感器和扭矩传感器设计计算。轮胎负荷采用在转轴轴承座套筒上贴应变片的方法测量,轮胎制动力采用在制动鼓轴上制作扭矩传感器的方法测量,轮胎的理论速度和实际速度采用接近开关(或者光电开关)的方法测量。利用振动理论及自动控制理论的知识对轮胎试验台动力传动系统进行动力学分析,为试验台的安全有效运转提供强有力的理论基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 影响轮胎/路面噪声的主要因素
• 1.2.1 速度影响因素
• 1.2.2 道路表面因素
• 1.2.3 轮胎因素
• 1.3 国内外轮胎/路面噪声的测量方法
• 1.4 轮胎试验台总体方案
• 1.5 本课题研究内容
• 第二章 控制系统总体设计方案
• 2.1 轮胎试验台总体方案
• 2.2 轮胎试验台控制系统功能分析
• 2.3 轮胎试验台控制系统方案设计
• 2.3.1 控制系统设计原则
• 2.3.2 控制系统的主要控制元件
• 2.4 控制系统主要电路设计
• 2.4.1 转臂控制电路
• 2.4.2 轮胎轴制动控制电路
• 2.5 本章小结
• 第三章 计算机控制系统外围元件的设计
• 3.1 电机控制系统的基本要求
• 3.1.1 主轴驱动电动机
• 3.1.2 制动电机控制
• 3.2 传感器选择设计计算
• 3.2.1 传声器的基本要求
• 3.2.2 轮胎负载传感器设计计算
• 3.2.3 轮胎轴扭矩传感器设计计算
• 3.2.4 转速传感器
• 3.3 制动系控制系统
• 3.3.1 制动系的基本组成
• 3.3.2 制动器的类型
• 3.3.3 蹄式制动器参数确定
• 3.3.4 制动力矩计算
• 第四章 轮胎试验台动力学分析
• 4.1 轮胎试验台动力学方程
• 4.1.1 一级皮带传动分析
• 4.1.2 二级皮带传动分析
• 4.1.3 转臂分析
• 4.2 系统分析
• 4.2.1 系统总方框图
• 4.2.2 系统的主传动过程分析
• 4.2.3 干扰分析
• 4.3 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表学术论文及参与科研情况
• 致谢