本发明专利技术提出了一种在传动系试验台(1)处的传动系(2)的与加载机器(8i)连接的半轴(7i)的转速控制，其中，在仿真模型(20)中计算的、由纵向力(FXi)引起的转矩(MFxi)附加地传递给控制单元(9i)，并且由此在控制单元(9i)中根据由纵向力(FXi)引起的转矩(MFxi)以及加载机器(8i)的惯性矩(JBi)与仿真的车轮(19)的惯性矩(JRi)之间的偏差(AJi)计算出补偿转矩(MKi)，控制单元(9i)借助转速控制器(17i)由理论转速(nBi,设定)计算转矩(MREi)，并且将待借助加载机器(8i)调整的转矩(MBi,理论)作为补偿转矩(MKi)与由转速控制器(17i)计算的转矩(MREi)之和来计算，并且由加载机器(8i)进行调整。
Method and test-bed for controlling loading machine during transmission test by means of transmission system
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在借助传动系进行传动试验期间对加载机器进行控制的方法和试验台本专利技术涉及一种在传动系试验台上进行传动试验的方法，在传动系试验台上布置有具有至少一个半轴的传动系，并且该半轴与加载机器连接且半轴的转速在调节单元中进行调节，其中，在仿真模型中计算借助该仿真模型进行仿真的车轮的轮胎的纵向力和加载机器的待调整的理论转速(设定转速)，并且调节单元的理论转速作为加载机器的转速控制的理论值给出。同样地，本专利技术涉及所属的传动系试验台。为了开发传动系，传动系在开发过程中必须常常进行测试，由此是根据传动试验经受确定的载荷，以便测试传动系的反应。根据试验的结果，可以确定对应的步骤以便进一步开发或改进该传动系。对于传动系的试验有各种已知的方式。传动系可例如安装到真的车辆中，并且车辆测试行驶在真实的路上或在测试地区上进行。在测试行驶期间，可在车辆或传动系处进行测量并在测试行驶之后进行评估。这样的操作当然是非常昂贵的。此外，测试行驶几乎是不可复制的，因为测试驾驶员不能够多次精确相同地重复进行测试驾驶。在测试场地上虽然能使用驾驶机器人和变速机器人(如果存在变速器)以使得测试行驶是可重复的，但是这又显著地提高了花费。因此，这样的测试行驶是更有缺点的，并且如果存在也仅在传动系或车辆的非常后期的开发阶段中会使用。因此对于需要多次改变和测试的较早的开发阶段是几乎不合适的。代替在路上的真实测试行驶，也可使用转鼓试验台，其中，车辆布置在转鼓试验台上、在试验台的转鼓上。然而，对于这样的转鼓试验台，由于转鼓的高惯性几乎不可能进行动态试验(在调节变量、例如转速或转矩快速或瞬时改变的意义上讲)。转鼓试验台因此也不适合于传动系的试验或是对于传动系的试验极其受限，至少不适合于非常动态的试验。为了克服这一问题，也已知传动系试验台，其中，在传动系的被驱动的半轴处布置有加载机器(例如电动机)，该加载机器将预先给定的转矩或转速施加到传动系以对传动系加载，并且由此对传动系仿真车辆真实的行驶。通过(一个或多个)加载机器调整的转速/转矩在此情况下在仿真模型中计算。仿真模型在其情况下包括车辆模型、一个(或多个)轮模型、道路模型、驾驶员模型并且也包括其它模型，它们共同作用并且一起模仿车辆的运动。EP1037030A2描述了例如一种传动系试验台，其具有用于仿真车辆的运动的仿真模型。对于传动试验的控制，会结合车辆模型使用轮胎模型，其计算转矩的理论值。为此会测量半轴的转速并且提供给仿真模型。计算得到的转矩的理论值用于直接提供给加载机器以实现。由此，加载机器在开控制环(开环)中进行转矩控制。这一方式的缺点是，为了近乎真实的传动试验，惯性矩必须尽可能精确地对应通常布置在传动系处的真实的轮子的惯性矩。因为轮子的惯性矩通常是较低的，所以这就对加载机器提出了较高的要求。加载机器因此一般必须实施为同步电机，其具有在成本和运行可靠性方面已知的缺点。此外，需要对加载机器的逆变器中的转矩进行复杂的平衡。此外，开环控制当然不可能像闭合控制环(闭环)的情况下那样调节控制误差，并且也不提供干扰抑制。因此，即使不可避免的，各个加载机器的生产相关或运行相关的偏差已经对传动系试验台的控制产生直接的(负面)影响。从DE3801647C2中也示出了用于四轮传动系的这样的传动系试验台。半轴的转速和转矩在传动系试验台上进行测量，并由此在仿真模型中计算在半轴处的转速控制的加载机器的理论转速(设定转速)。然而，对于仿真模型，选择稍微不同的方式，因为使用轮模型(其还包括轮胎的仿真)而不是轮胎模型。其中也精确描述了不同模型的合作。对于动态测试，考虑轮胎滑移是特别重要的，为此需要轮胎模型。这也在DE3801647C2中进行了描述。AT508031B1还示出了一种传动系试验台，其具有车辆模型和轮模型以及在试验台处的加载机器的转速控制。DE3801647C2和AT508031B1的缺点在于转速控制引起延迟和阻尼，由此在仿真模型中仿真的转速半轴处的主要转速在时间上始终滞后。因此，传动系试验台上的传动系的当前状态不对应于期望的仿真状态，这不利地影响了对传动系的试验。为了实现在传动系试验时始终期望的动态状态变化，转速控制器必须具有高增益，这对控制的稳定性具有负面影响。在最坏的情况下，转速控制可能变得不稳定，这可能损坏甚至破坏传动系统试验台，或者至少中断传动试验。因此，必须优化控制器以满足要求，这需要更昂贵的控制器设计或控制器调谐。为了解决这个问题，在Bauer,R.的“用于动态传动系试验的新控制概念(NeuesRegelkonzeptfürdiedynamischeAntriebsstrangprüfung)”，从2011年9月5日至9月8日的第17届施蒂利亚控制工程和过程自动化研讨会(SteirischesSeminarüberRegelungstechnikundProzessautomatisierung)，论文集，104-116页中提出了在仿真中调整包括轮胎模型的轮模型。然而，这需要干预仿真环境以及轮模型的交换或调整适应。但是，传动系试验台的操作者通常不期望这样的干预，因为通常会使用已知的车轮和轮胎的标准模型，因此是不可能的。通常，具有仿真模型的仿真环境在用于试验台之前已经存在于较早的开发阶段中，并且应在试验台上不变地使用。试验台仅提供一个接口，在该接口处给出理论转速，并且将在传动系试验台测量的参数传递到仿真模型处。因此，在仿真环境中使用哪个轮模型通常是不知道的，由此通常几乎也不能在实践中改变轮模型。本专利技术的人物任务是解决现有技术的问题。该任务这样解决，即，在仿真模型中计算的、由纵向力引起的转矩附加地传递给控制单元，并且由此在控制单元中根据由纵向力引起的转矩、以及加载机器的惯性矩与仿真的车轮的惯性矩之间的偏差计算补偿转矩，其中，控制单元借助转速控制器由理论转速计算得到转矩，并且将待借助加载机器调整的转矩作为补偿转矩与由转速控制器计算出的转矩二者之和来计算，并且由加载机器进行调整。通过补偿转矩可以达到：即使有不同的惯性矩，加载机器也能良好地模拟传动系试验台处的仿真的车轮。补偿转矩在此情况下作为参考变量，由此，转速控制器仅须调整(平衡)在传动系试验台处出现的、更可能的偏差。对转速控制器的要求、例如对增益的要求由此也可降低，并且同时由此可使得转速控制器的动力学(在调节变量的变化率方面)和速度得到改善。同样，由此可提高转速控制器的稳定性。有利地，仿真模型包括具有轮胎模型的轮模型和车辆模型。由此可以使用标准模型，这使得仿真简单。当作为加载机器的惯性矩与模拟的车轮的惯性矩之商或作为仿真的车轮的惯性矩与加载机器的惯性矩之差来使用时，可简单地计算得到补偿转矩。在下文中将参照图1至图6更详细地阐述目标专利技术，图1至图6示例地、示意性地并且非限制地示出本专利技术有利的设计构造。附图示出图1示出传动系试验台和作为试验件的传动系的实施例，图2示出仿真模型的有利的模型结构，图3示出示例性的轮胎坐标系，图4示出在传动系试验台处的加载机器的传统的转速控制，图5示出根据本专利技术的在传动系试验台处的加载机器的转速控制，并且图6a示出在车轮处的动态状态参数，以及图6b示出在加载机器处的动态状态参数。图1中示意地示出用于传动系2的传动系试验台1。为了清楚起本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在传动系试验台(1)上执行传动试验的方法，在所述传动系试验台上布置有具有至少一个半轴(7i)的传动系(2)，并且所述半轴(7i)与加载机器(8i)连接，并且所述半轴(7i)的转速在控制单元(9i)中受控制，其中，在仿真模型(20)中计算借助所述仿真模型(20)仿真的车轮(19)的轮胎(11)的纵向力(FXi)和所述加载机器(8i)的待调整的理论转速(nBi,设定)，并且将所述理论转速(nBi,设定)作为所述加载机器(9i)的转速控制的理论值传递给控制单元(9i)，其特征在于，将在所述仿真模型(20)中计算的、由所述纵向力(FXi)引起的转矩(MFxi)附加地传递给所述控制单元(9i)，并且由此在所述控制单元(9i)中根据由所述纵向力(FXi)引起的转矩(MFxi)和所述加载机器(8i)的惯性矩(JBi)与仿真的所述车轮(19)的惯性矩(JRi)之间的偏差(AJi)计算补偿转矩(MKi)，所述控制单元(9i)借助转速控制器(17i)从理论转速(nBi,设定)计算转矩(MREi)，并且待借助所述加载机器(8i)调整的转矩(MBi,理论)作为所述补偿转矩(MKi)以及由所述转速控制器(17i)计算的所述转矩(MREi)之和来计算，并且由所述加载机器(8i)调整。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.05 AT A51102/20161.一种用于在传动系试验台(1)上执行传动试验的方法，在所述传动系试验台上布置有具有至少一个半轴(7i)的传动系(2)，并且所述半轴(7i)与加载机器(8i)连接，并且所述半轴(7i)的转速在控制单元(9i)中受控制，其中，在仿真模型(20)中计算借助所述仿真模型(20)仿真的车轮(19)的轮胎(11)的纵向力(FXi)和所述加载机器(8i)的待调整的理论转速(nBi,设定)，并且将所述理论转速(nBi,设定)作为所述加载机器(9i)的转速控制的理论值传递给控制单元(9i)，其特征在于，将在所述仿真模型(20)中计算的、由所述纵向力(FXi)引起的转矩(MFxi)附加地传递给所述控制单元(9i)，并且由此在所述控制单元(9i)中根据由所述纵向力(FXi)引起的转矩(MFxi)和所述加载机器(8i)的惯性矩(JBi)与仿真的所述车轮(19)的惯性矩(JRi)之间的偏差(AJi)计算补偿转矩(MKi)，所述控制单元(9i)借助转速控制器(17i)从理论转速(nBi,设定)计算转矩(MREi)，并且待借助所述加载机器(8i)调整的转矩(MBi,理论)作为所述补偿转矩(MKi)以及由所述转速控制器(17i)计算的所述转矩(MREi)之和来计算，并且由所述加载机器(8i)调整。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真模型(20)包括具有轮胎模型(23i)的轮模型(21i)和车辆模型(22)，其中，所述车辆模型(22)计算仿真的车辆的纵向速度(vX)和车轮(19)的垂直力(FZi)，并且将其传递给所述轮模型(21i)，而所述轮模型(21i)借助所述轮胎模型(23i)计算纵向力(FXi)并传递给所述车辆模型(22)。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·普法伊弗，M·施密特，
申请(专利权)人：AVL李斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT
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