货车碰撞试验台电力拖动系统的研究

摘要

随着我国公路运输事业的高速发展，由公路交通事故引起货车上货物约束系统失效造成的经济损失越来越大。因此，我国许多新的货物约束法规和货物约束方法正在加紧制定和推广应用。法规和约束方法的制定和应用需要以试验数据为依据，但我国目前尚无专门针对货物约束系统性能进行碰撞试验研究的货车碰撞试验装置。 本文根据国内外汽车碰撞试验装置开发的特点和规律，总结了货车碰撞试验装置的组成、原理和方法，针对东风EQ1092F19D型载重货车，提出完整的主回路电力拖动方案。以大功率直流电机为动力，通过速度、电流双闭环调速系统实现对全尺寸模拟试验车辆加速度和速度的精确控制。建立了碰撞试验装置大功率直流电机及电流、速度双闭环直流电机调速系统的系统模型，并借助仿真软件Matlab建立基于Simulink的直流电机仿真模型、整流装置仿真模型和电流、速度双闭环直流电机调速系统仿真模型，进行仿真得到电机转速、输出转矩、电枢电流等指标在时域内的响应变化曲线，以及负载突变时的速度响应曲线，从而验证电力拖动方案的正确合理。 最后，对全文进行总结，讨论了电力拖动控制系统的发展趋势，为以后货车碰撞试验装置的开发、完善提出参考。

目录

文摘

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声明

第1章 绪论

1.1汽车碰撞试验装置概述

1.1.1汽车碰撞试验装置基本组成

1.1.2汽车碰撞试验装置的分类

1.2论文选题的背景和意义

1.3国内外汽车碰撞试验研究状况

1.3.1国内外汽车安全法规

1.3.2国内外汽车碰撞试验碰撞技术研究

1.4本论文研究的内容

1.5小结

第2章 实车碰撞试验系统组成及工作原理

2.1实车碰撞试验场地系统

2.1.1实车碰撞试验场地和壁障

2.1.2导向机构和跑偏问题

2.1.3吸能装置性能要求和实现方法

2.2碰撞试验台电力拖动系统

2.2.1拖动系统动力学分析

2.2.2拖动系统传动

2.2.3转速、电流双闭环调速系统

2.3数据采集、记录和分析系统

2.3.1高速数据采集系统

2.3.2高速摄影运动分析系统

2.4小结

第3章 试验系统电力拖动系统设计

3.1试验装置拖动对象

3.2直流电机计算和选择

3.2.1静态转矩TL的计算

3.2.2动态转矩Td的计算

3.2.3直流电机型号选择

3.3主电路设计

3.3.1晶闸管原理与特性

3.3.2三相桥式全控整流电路

3.3.3晶闸管保护电路

3.4晶闸管触发控制

3.4.1晶闸管触发电路

3.4.2 BHC6M-3型晶闸管触发控制板

3.5试验装置控制系统

3.5.1试验装置控制系统总体方案

3.5.2西门子S7-200 PLC可编程控制器

3.6小结

第4章 基于Simulink的电力拖动系统仿真

4.1Matlab/Simulink软件仿真

4.1.1 Matlab/Simulink软件简介

4.1.2 Simulink仿真原理和方法

4.1.3 Simulink的仿真算法

4.2直流电机仿真

4.2.1直流电机模型

4.2.2直流电机直接起动仿真

4.3三相桥式全控整流电路仿真

4.3.1整流电路仿真模型

4.3.2整流电路模块参数设置

4.3转速电流双闭环直流调速系统仿真

4.3.1线性PI调节器模型

4.3.2双闭环直流调速系统参数计算和设定

4.3.3速度、电流调节器仿真模型

4.3.4速度、电流双闭环调速系统模型

4.4小结

第5章仿真结果分析

5.1电机直接起动性能仿真结果

5.2三相桥式全控整流电路仿真结果

5.3电流、速度双闭环直流电机调速系统仿真结果

5.4小结

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2后续展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文