您当前的位置:首页 > 时尚 > 内容

如何用小扭矩转动(什么是拖动转矩)

如何用小扭矩转动(什么是拖动转矩)?如果你对这个不了解,来看看!

看车都想了解扭矩,扭矩具体是什么?,下面是上汽大众王风敏给大家的分享,一起来看看。

如何用小扭矩转动

对于那些想要了解汽车动力性能的人来说,他们将非常关注汽车发动机的扭矩,因为这是与发动机性能相关的主要参数。那么扭矩具体是什么呢?

       首先,我们必须对扭矩有一个基本的了解。例如,当我用扳手拧紧螺钉时,扳手和螺钉之间会有旋转力,这种力在物理学中被称为“力矩”,在物理学中,扭矩其实也就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积。

       国际单位是牛·米,N·m,因此也可以理解为扭矩就是力矩。我们发动机的扭矩是指发动机从曲轴端输出的扭矩。在固定功率的情况下,它与发动机转速成反比。转速越快,扭矩越小扭矩是指速度越慢,扭矩越大,这也反映了车辆承载能力在一定范围内。

       任何看过汽车行驶的人都知道,如果汽车想要前进,那取决于旋转的轮胎。依靠发动机的连续工作,轮胎可以向前旋转。因此,汽车扭矩是指发动机运行时发动机输出的扭矩。简单地说,这是发动机每次旋转时所能产生的强度。扭矩越大,发动机的强度越大。

       发动机的zui大扭矩与发动机进气系统、燃油供应系统和点火系统的设计有关。在一定速度下,当这些系统的性能zui佳匹配时,可以实现zui大扭矩。此外,发动机的功率、扭矩和转速是相关的,具体关系为:功率K×扭矩×转速,其中K是转换率。在选择引擎时,我们还应该权衡如何合理使用它,而不是浪费现有的功能。

       由扭矩决定的车辆加速能力是非常常见和重要的。启动时,更高的扭矩可以使启动更快,并且在驾驶时不会感觉比较肉。加速时,扭矩越高,加速越快,汽车的扭矩越大,向后推的感觉越强烈。超车时,高扭矩可以更快超车,减少超车的危险期。攀爬时,扭矩越大,爆炸的力量越大,攀爬越从容。越野行驶时,扭矩越大。

       你就越能鲁莽地将其挖出来。可以看出,扭矩对于车辆来说非常常见和重要。汽车的马力可以简单地理解为大概时多少马的力量,它表示在1秒内将75公斤重的物体提升1米所做的功。

       马力是功率的计量单位,国际功率单位是瓦特。那么,是扭矩决定了加速性能,还是功率决定了加速性能!我们可以理解,扭矩越大,车辆的功率和爆发力越大,越容易爬上斜坡或负载,瞬时加速度性能越好。然而,如果你想实现连续加速,你仍然需要高功率。功率越高,产生的能量越多,车辆行驶速度越快。

       一般来说,在购买汽车时,需要考虑扭矩和马力。我们不能简单地说哪个重要,哪个不重要。一般而言发动机的zui大转矩爆发速度应尽可能低,zui大马力爆发速度应处于较高的速度。然而,我们不能只看参数,以及发动机和变速箱之间的匹配关系,以及车辆重量和轮胎的因素,那么想知道汽车具体如何的话,仍然有必要驾驶汽车从而真正感受汽车。

什么是拖动转矩

1、引言

步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着紧密的本质的联系。步进电机亦是一种将电脉冲转化为角位移或直线位移的执行机构,当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(又称之为步进角),为此可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过脉冲频率来控制步进电机的转动速度和加速度,从而达到调速的目的。从以上所述可知,步进电机是可以用脉冲信号直接进行定位控制,由于其具有一定的精度,且控制线路简单,使用方便、可靠;因此它广泛地应用于工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备(扫描仪、磁盘驱动器、打印机)、照相机(包括光学照相机与数码照相机),投影仪、数码摄像机、放像机(VCD、DVD 等)、大型望远镜、卫星天线定位系统、医疗器械、条码扫描仪以及各种可控机械工具等等。随着经济的发展,技术的进步和电子技术的发展,步进电机的应用领域更加广阔,同时也对步时电机的运行性能提出了更高的要求。本文就采用当前流行的 PIC 单片机来对步进电机进行控制以及自适应控制技术在步进电机中的应用进行了研究和讨论。

2、自适应控制原理

2.1 系统原理框图

图 1 所示为模型参考自适应控制系统原理框图。从图中我们可以看出与典型的反馈控制系统的不同之处是在图 1 中增加了参考模型和自适应机构。在自适应控制系统中,当偏差信号 e(t)=x(t)-y(t)进入自适应控制回路后,经运算产生准实时的调整作用,从而改变控制器的参数,使得 x(t)-y(t)=e(t)趋向和直至等于零,此时自适应控制调整控制器参数过程完成。

图 1 自适应控制系统原理框图

2.2 基于 PIC 单片机构成步进电机自适应控制

采用 PIC 单片机构成步进电机自适应控制系统如图 2 所示。

图 2 基于 PIC 单片机步进电机自适应控制系统组成框图

系统的参考模型、自适应控制器等算法及参数调整都由软件程序完成,模拟量 r(t)等都需经过模数变换器 A/D 口送入单片微处理器中,而由微处理器产生的控制信号经 I/O 口经功率放大器去直接控制对象的驱动。在本文中所采用的 PIC 单片机为 PIC16F877 型。PIC16F877 单片机为 40 引脚微处理器,其除了具有 PIC 系列单片机的共同特点外,还具有如下特点:(1)振荡频率达(DC)20MHz;(2)有 4KB 的 FLASH 程序存储器(14 位);(3)128 字节的 E2PROM 数据区;(4)192 字节的数据存储器;(5)33 条 I/O 线;(6)3 个定时器;(7)8 路 10 位 A/D 口通道;(8)2 个 PWM 输出口。由于 PIC16F877 已在片中集成了这么多的外围设备,可使控制系统的硬件电路更为简单,并且大大提高了系统的可靠性,故此其特别适合用于步进电机的驱动控制。

基于 PIC16F877 的步进电机控制系统硬件结构图如图 3 所示。

图 3 步进电机控制系统硬件结构图

本文所讨论的步进电机为应用于数控机床的 5 相混合式 90BYG550A-0301 型,其 PIC 步进电机驱动系统结构图如图 4 所示。

图 4 基于 PIC 步进电机驱动系统结构图

3、软件设计

3.1 步进电机的升降曲线

常见的步进电机升降速运行曲线有三种,即直线型、阶梯型、指数型,本文仅对直线型升降速曲线进行讨论,如图 5 所示。

图 5 步进电机直线型升降曲线

这种直线型升降速运行曲线的升(降)速的加(减)速度是恒定的,在开环控制时,由于不可能充分考虑步进电机输出转矩随速度变化的特性,故此步进电机在高速时会发生失步,而本文所讨论的控制系统中,由于反馈与自适应技术的应用,这个缺点可以得以克服。

由步进电机的工作原理可知,步进电机的输出力矩随着它的旋转角速度变化,因此在整个升降速过程中,步进电机的角加速度应随转子角速度的变化而自适应地变化。使步进电机在不失步条件下,以最短的时间升速(降速)到给定速度,因此,寻求升降速曲线的自适应规律,是实现步进电机精确定位的关键。

3.2 软件构成

根据步进电机控制系统所要完成的功能,软件程序主要有:故障中断处理程序、定时移位中断程序、步进控制信号中断处理程序、相序刷新和通信处理程序、升降速曲线自适应控制处理程序。

以下主要介绍升降速曲线自适应控制处理程序。图 6 为升降速曲线自适应控制处理程序流程图。

图 6 升降速曲线自适应控制处理程序流程图

4、讨论

步进电机由于是由脉冲信号控制的,所以完全可以采用开环控制方式,这在精度要求不高的场合,不失为一种简单、实用、经济而可行的技术方案。但是,在开环控制的步进电机驱动系统中,其输入的脉冲不依赖转子的位置,而是事先按照一定规律给定的,控制系统不能跟随运行频率和负载大小而调整其控制参数,这就给步进电机的开环运行带来一些不利因数,特别是在低频、中频的某些频率点,将会出现振荡,而在高频区又将出现电磁力矩下降的情况;振荡和电磁力矩的下降都有可能造成失步和位置控制不准的后果。

闭环反馈控制加自适应控制是直接或间接地检测转子的位置和速度,通过反馈和自适应处理,按照优化的升降运行曲线,自动地发出驱动的脉冲串,不仅可使步进电机的拖动力矩特性有显著提高,可获得更精确的位置控制和较高较平稳的转速,而且可以使步进电机在许多其他领域内获得更大的通用性与实用性。

5、结束语

采用自适应控制技术的 PIC 单片机实现方法应用于步进电机的控制驱动,可以充分利用步进电机的有效转矩,动态过程的快速响应性和鲁棒性都得到显著地提高,缩短了升降速的时间,可防止失步和过冲现象。实验结果表明,采用本文所述的自适应控制技术方案的步进电机能够平稳可靠地沿着所设计的曲线与性能运行,升降速过程平稳而快速。由于 PIC 单片机价格低廉,性能可靠,集成度高,很多外围元件都已集成到片块内部,使得外围电路很是简洁,加之指令数少而精炼,故此采用 PIC 单片机作为步进电机控制系统的核心处理器是一种实用与经济的选择。


声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,谢谢。

上一篇: 罗威纳犬(说一说罗威纳犬的简介)

下一篇: 整流器是什么材质的(整流器是什么)



猜你感兴趣

推荐阅读

网站内容来自网络,如有侵权请联系我们,立即删除! | 软文发布 | 粤ICP备2021106084号