[发明专利]一种基于磁流变液制动器的挤压控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于磁流变液制动器的挤压控制系统及控制方法，该控制系统包括：装置部分包括磁流变液制动器、电动缸、弹性环节和电机，磁流变液制动器制动盘侧通过弹性环节与电动缸连接，转动盘侧与电机连接，磁流变液制动器的外部绕有励磁线圈；控制部分包括微控制器、DSP数据处理器、转矩传感器、PWM逆变控制器、D/A转换器、变频器和可编程电源，微控制器通过PWM逆变控制器、D/A转换器与电动缸电连接，微控制器通过可编程电源与励磁线圈电连接，转矩传感器与DSP数据处理器的输入端连接，DSP数据处理器的输出端与微控制器电连接，变频器与电机电连接。本发明通过给予磁流变液制动器轴向挤压力，增加其制动转矩，增强了制动效果。

主权项

1.一种基于磁流变液制动器的挤压控制系统的控制方法，采用的挤压控制系统包括装置部分和控制部分，所述装置部分包括磁流变液制动器（1）、电动缸（2）、弹性环节（3）和电机（4），所述的磁流变液制动器（1）采用盘式磁流变液制动器，包括一个制动盘、一个转动盘、制动轴和转动轴，所述的制动盘安装在制动轴的右端，制动盘的圆周方向固定，轴向不固定，所述的转动盘安装在转动轴的左端，磁流变液制动器（1）的制动盘侧通过弹性环节（3）与电动缸（2）连接，磁流变液制动器（1）的转动盘侧与电机（4）连接，所述的磁流变液制动器（1）的外部绕有励磁线圈（5）；所述控制部分包括微控制器、DSP数据处理器、转矩传感器、PWM逆变控制器、D/A转换器、变频器和可编程电源，所述的微控制器通过 PWM逆变控制器、D/A转换器与电动缸（2）电信号连接，所述的微控制器通过可编程电源与所述的励磁线圈（5）电信号连接，所述的转矩传感器安装在磁流变液制动器（1）的转动轴上，所述的转矩传感器的输出端与所述的DSP数据处理器的输入端连接，所述的DSP数据处理器的输出端通过数据总线与微控制器相连，所述的变频器与电机（4）电信号连接；所述的DSP数据处理器包括DSP处理器、转矩采集模块、A/D转换器Ⅱ，所述的转矩传感器依次通过A/D转换器Ⅱ、转矩采集模块与DSP处理器电信号连接；所述控制部分还包括压力传感器，所述的压力传感器安装在磁流变液制动器（1）的制动盘侧，所述的压力传感器的输出端与所述的DSP数据处理器的输入端连接；所述的DSP数据处理器还包括压力采集模块、A/D转换器Ⅰ，所述的压力传感器依次通过A/D转换器Ⅰ、压力采集模块与DSP处理器电信号连接；其特征在于，控制方法步骤如下：微控制器向可编程电源输出控制信号，对磁流变液制动器（1）的励磁线圈（5）给予磁饱和状态下的电流值；变频器控制电机（4）工作，电机（4）通过磁流变液制动器（1）的转动轴带动转动盘转动；压力传感器、转矩传感器对磁流变液制动器（1）的实际压力输出和实际转矩输出进行采集，经A/D转换器Ⅰ、A/D转换器Ⅱ进行信号转换后分别采集到压力采集模块、转矩采集模块中；DSP数据处理器经数据总线将实际压力输出值与实际转矩输出值传送至微控制器；微控制器不断采集转矩传感器测到的实际转矩输出值，对实际转矩与理论所需转矩进行比较得到偏差量及偏差变换率，微控制器经过模糊PID控制算法运算输出控制量对PWM逆变控制器施加控制指令，以改变电动缸输入电流的大小，从而改变电动缸输出推力的大小，进而改变磁流变液制动器（1）的输出转矩的大小，同时微控制器不断采集压力传感器测到的磁流变液制动器（1）的实际压力输出，并将实际压力输出值传送至计算机显示界面。