CN103344443A - 机械和电惯量模拟轮胎制动试验台及电惯量模拟控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机电一体化系统，涉及机械回转惯性系统的电气传动模拟，特别是机械和电惯量模拟轮胎制动试验台及电惯量模拟控制方法。通过同步采集鼓轮角速度、电机输出扭矩，按数学模型计算出电机应补偿的总能量，同时算出电机已补偿的总能量并得出二者之差，据此计算出电动机的扭矩输出值，使得试验台在逼近理想鼓轮且没有鼓轮系统固有阻力的状态下运行。它具备能量补偿误差的自动补偿功能，从而将总误差控制在很小的范围内；实现转动惯量的精确匹配，控制精度可满足高精度试验要求；节省投资和运行成本。

Description

机械和电惯量模拟轮胎制动试验台及电惯量模拟控制方法

技术领域

本发明属于机电一体化系统，涉及机械回转惯性系统的电气传动模拟，特别是具有机械和电惯量模拟轮胎制动试验台及电惯量模拟控制方法。

背景技术

在轮胎制动的台架试验中，需要测试不同条件下制动器的制动性能，其本质是制动器消耗在特定工况下设定的能量。因此，制动试验台应具备提供在不同工况下特定能量的功能。

载荷的机械模拟是通过鼓轮实现的，由于鼓轮的转动惯量是固定的，因而无法始终准确的模拟载荷，通过电惯量模拟可以很好地解决该问题。

轮胎制动的制动力矩是由制动器机械摩擦力矩和轮胎固有行驶阻力矩组合而成。由于仅有制动器机械摩擦力矩可直接测量；同时轮胎制动的回转中心线与鼓轮的回转中心线不同；制动过程中不仅要消耗鼓轮的动能，还要消耗轮胎的动能。载荷的电惯量模拟要考虑上述问题。

试验台机械鼓轮系统在运行时由于机械摩擦和风阻的影响，会产生系统固有阻力矩，影响试验精度。因此在控制过程中应排除试验台系统固有阻力矩的干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械和电惯量模拟轮胎制动试验台及电惯量模拟控制方法，以实现转动惯量的精确匹配，提高试验精度。同时可对试验台的主要机电参数进行优化配置。消除试验台系统固有阻力矩的干扰。

本发明的目的是这样实现的，机械和电惯量模拟轮胎制动试验台，其特征是：至少包括测速传感器、拖动电机、扭矩传感器、鼓轮装置、轮胎测速传感器、受试轮胎及制动器、机械摩擦制动扭矩测量装置、测力传感器、活动机架、固定机架、电气传动控制单元和电惯量模拟控制单元；拖动电机和鼓轮装置之间安装有扭矩传感器用于测量电机输出扭矩，轴端安装有测速传感器用于测量电机和鼓轮的转速，受试轮胎及制动器和机头之间安装有机械摩擦制动扭矩测量装置用于测量制动器的机械摩擦力矩，机头与活动机架之间安装有测力传感器用于测量作用在轮胎上的加载力，活动机架安装在固定机架上，测速传感器、扭矩传感器分别与电惯量模拟控制单元电连接，由电气传动控制单元驱动拖动电机拖动鼓轮装置运行到设定角速度，开始制动过程；由电惯量模拟控制单元获取扭矩传感器和测速传感器同步采集的鼓轮角速度、电动机输出扭矩，电惯量模拟控制单元依据数学模型计算出电机应补偿的总能量，同时算出电机已补偿的总能量并得出二者之差，然后计算出拖动电机的扭矩输出值并给定，使得试验台在逼近理想鼓轮且没有系统固有阻力的状态下运行；通过机械摩擦制动扭矩测量装置测量轮胎制动的机械摩擦制动力矩，实现对制动器制动效能的分析。

所述的依据数学模型计算出电机应补偿的总能量E_m是依据数学模型公式：

$E_m=\frac{1-K_f}{\frac{K_w}{{K_r}^2}+K_f}\·E_f+E_{\mathrm{fR}}$

式中，E_f鼓轮在制动过程中减少的动能，E_fR是鼓轮系统固有阻力在制动过程中消耗的能量，

I_f是鼓轮的转动惯量，I是理想鼓轮的转动惯量，I_w是轮胎等受试件回转体部分的转动惯量，r₁是负载条件下轮胎的轴心高，R是鼓轮的半径。

机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，包括如下步骤：

1)对试验台鼓轮系统固有阻力T_fR进行标定，规定其为角速度的函数，即

T_fR=T_fR(ω)

2)令：控制周期Δt=t_i+1-t_i=const,t_i=i·Δt，i=O，1,2，…n;

式中：t_i+1和t_i均表示时刻。

制动初始角速度为ω₀;

制动末角速度为[ω];

对下述参数进行初始化：

E_R0=0，是t₀时刻系统固有阻力消耗的总能量=0；

E_m0=0，是t₀时刻电机应补偿的总能量=0；

是t₀时刻电机已补偿的总能量=0；

i=0。

3)电机拖动鼓轮运行到给定的初始角速度ω₀。速度稳定后受试制动器开始制动过程，电机拖动切换到力矩控制状态，此时为t₀时刻。在t₀时刻通过传感器同步采集电机转速信号、电机输出扭矩信号；根据采集的信号计算出t₀时刻电机的角速度ω₀、电机的实际输出扭矩T_m0；

4)根据步骤1）计算

T_R0=T_R(ω₀)

i=i+1

5)在t_i时刻通过传感器同步采集电机转速信号、电机输出扭矩信号；

6)根据步骤5）采集的信号计算出t_i时刻电机的角速度ω_i、电机的实际输出扭矩T_mi；

7)根据步骤6）得到的当前电机的角速度ω_i和步骤2）规定的制动末角速度[ω]，判定ω_i＞[ω]是否成立，若成立则进行步骤8），否则进行步骤16）；

8)计算当前鼓轮动能的总下降值；

9)计算鼓轮系统固有阻力当前消耗的总能量；

10)按电惯量模拟的数学模型计算出电机当前应补偿的总能量；

11)计算出电机当前已补偿的总能量；

12)计算电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差；

13)计算出电机扭矩计算输出值；

14)控制电机输出扭矩逼近电机扭矩计算输出值；

15)令i=i+1，进行步骤5）；

16)退出电惯量模拟。

所述的步骤8）计算当前鼓轮动能的总下降值是根据下式：

$E_{\mathrm{fi}}=\frac{1}{2}\·I_f\·({\mathrm{\ω}}_0^2-{\mathrm{\ω}}_i^2)$

式中：E_fi是t_i时刻鼓轮动能的总下降值，I_f是鼓轮的转动惯量，ω_i是t_i时刻测得的电机角速度。

所述的步骤9）计算鼓轮系统固有阻力当前消耗的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{fRi}}=E_{\mathrm{fRi}-1}+\frac{T_{\mathrm{fRi}-1}+T_{\mathrm{fRi}}}{2}\·\frac{{\mathrm{\ω}}_{i-1}+{\mathrm{\ω}}_i}{2}\·\mathrm{\Δt}$

式中：E_fRi是t_i时刻鼓轮系统固有阻力消耗的总能量，E_fRi-1是t_i-1时刻鼓轮系统固有阻力消耗的总能量，T_fRi-1是t_i-1时刻鼓轮系统固有阻力矩，T_fsi是t_i时刻鼓轮系统固有阻力矩，ω_i-1是t_i-1时刻测得的电机角速度。根据步骤1）有：

T_fRi-1=T_fR(ω_i-1)

T_fRi=T_fR(ω_i)

所述的步骤10）按电惯量模拟的数学模型计算出电机当前应补偿的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{mi}}=\frac{1-K_f}{\frac{K_w}{{K_r}^2}+K_f}\·E_{\mathrm{fi}}+E_{\mathrm{fRi}}$

式中：E_mi是t_i时刻电机应补偿的总能量。

所述的步骤11）计算出电机当前已补偿的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{mi}}^{\′}=E_{\mathrm{mi}-1}^{\′}+\frac{T_{\mathrm{mi}-1}+T_{\mathrm{mi}}}{2}\·\frac{{\mathrm{\ω}}_{i-1}+{\mathrm{\ω}}_i}{2}\·\mathrm{\Δt}$

式中：

是t_i时刻电机已补偿的总能量，

是t_i-1时刻电机已补偿的总能量，T_mi-1是t_i-1时刻测得的电机实际输出力矩，T_mi是t_i时刻测得的电机实际输出力矩。

所述的步骤12）计算电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差是根据下式：

${\mathrm{\ΔE}}_{\mathrm{mi}}=E_{\mathrm{mi}}-E_{\mathrm{mi}}^{\′}$

式中：ΔE_mi是t_i时刻电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差。

所述的步骤13）计算出电机扭矩计算输出值是根据下式：

$T_m=\frac{{\mathrm{\ΔE}}_{\mathrm{mi}}}{{\mathrm{\ω}}_i\·\mathrm{\Δt}}$

式中：T_m是t_i时刻电机扭矩计算输出值。

优点是：通过同步采集鼓轮角速度、电动机输出扭矩，计算出鼓轮动能相对于试验给定初始角速度时的总下降值、系统固有阻力在制动过程中消耗的总能量，按数学模型计算出电机应补偿的总能量，同时算出电机已补偿的总能量并得出二者之差，据此计算出电动机扭矩输出值并给定，使得试验台在逼近理想鼓轮且没有鼓轮系统固有阻力的状态下运行。它具备能量补偿误差的自动补偿功能，从而将总误差控制在很小的范围内；实现转动惯量的精确匹配，控制精度可满足高精度试验要求；节省投资和运行成本。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例原理图。

图中:1、测速传感器；2、拖动电机；3、扭矩传感器；4、鼓轮装置；5、轮胎测速传感器；6、受试轮胎及制动器；7、机械摩擦制动扭矩测量装置；8、测力传感器；9、活动机架；10、固定机架；11、电气传动控制单元；12、电惯量模拟控制单元；13、机头。

具体实施方式

如图1所示，机械和电惯量模拟轮胎制动试验台，其特征是：至少包括测速传感器1、拖动电机2、扭矩传感器3、鼓轮装置4、轮胎测速传感器5、受试轮胎及制动器6、机械摩擦制动扭矩测量装置7、测力传感器8、活动机架9、固定机架10、电气传动控制单元11和电惯量模拟控制单元12；拖动电机2和鼓轮装置4之间安装有扭矩传感器3用于测量电机输出扭矩，轴端安装有测速传感器1用于测量电机和鼓轮的转速，受试轮胎及制动器6和机头13之间安装有机械摩擦制动扭矩测量装置7用于测量制动器的机械摩擦力矩，机头13与活动机架9之间安装有测力传感器8用于测量作用在轮胎上的加载力，活动机架9安装在固定机架10上，测速传感器1、扭矩传感器3分别与电惯量模拟控制单元12电连接，由电气传动控制单元11驱动拖动电机2拖动鼓轮装置4运行到设定角速度，开始制动过程；由电惯量模拟控制单元12获取扭矩传感器3和测速传感器1同步采集的鼓轮角速度、电动机输出扭矩，电惯量模拟控制单元12依据数学模型计算出电机应补偿的总能量，同时算出电机已补偿的总能量并得出二者之差，然后计算出拖动电机2的扭矩输出值并给定，使得试验台在逼近理想鼓轮且没有系统固有阻力的状态下运行；同时配置摆式力臂杆与测力传感器组合7，可测量轮胎制动的机械摩擦制动力矩，实现对制动器制动效能的分析。

所述的鼓轮装置主要指的是鼓轮及轴承和轴承座；电惯量模拟控制单元采用专用计算机系统；电气传动控制单元采用本领域公知的技术，这里就不做详细描述。机械摩擦制动扭矩测量装置1就是摆式力臂杆与测力传感器组合，或者是扭矩传感器，它们之间的连接方式属于公知技术这里不一一描述。

试验台利用鼓轮的动能及电动机实时补偿的能量模拟制动器制动时消耗的能量，测试制动器的性能。需要解决的问题是在制动过程中电动机要将需要的能量按要求实时地补偿。

所述的依据数学模型计算出电机应补偿的总能量E_m是依据数学模型公式：

$E_m=\frac{1-K_f}{\frac{K_w}{{K_r}^2}+K_f}\·K_f+K_{\mathrm{fR}}$

式中，E_f鼓轮在制动过程中减少的动能，E_fR是鼓轮系统固有阻力在制动过程中消耗的能量，

I_f是鼓轮的转动惯量，I是理想鼓轮的转动惯量，I_w是轮胎等受试件回转体部分的转动惯量，r₁是负载条件下轮胎的轴心高，R是鼓轮的半径。

机械和电惯量模拟结合的轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法：

1)对试验台鼓轮系统固有阻力T_fR进行标定，规定其为角速度的函数，即

T_fR=T_fR(ω)

2)令：控制周期Δt=t_i+1-t_i=const,t_i=i·Δt,i=0，1,2，…n;

式中：t_i+1和t_i均表示时刻。

制动初始角速度为ω₀；

制动末角速度为[ω]；

对下述参数进行初始化：

E_R0=0，是t₀时刻系统固有阻力消耗的总能量=0；

E_m0=0，是t₀时刻电机应补偿的总能量=0；

是t₀时刻电机已补偿的总能量=0；

i=0。

3)电机拖动鼓轮运行到给定的初始角速度ω₀。速度稳定后受试制动器开始制动过程，电机拖动切换到力矩控制状态，此时为t₀时刻。在t₀时刻通过传感器同步采集电机转速信号、电机输出扭矩信号；根据采集的信号计算出t₀时刻电机的角速度ω₀、电机的实际输出扭矩T_m0；

4)根据步骤1）计算

T_R0=T_R(ω₀)

i=i+1

5)在t_i时刻通过传感器同步采集电机转速信号、电机输出扭矩信号；

6)根据步骤5）采集的信号计算出t_i时刻电机的角速度ω_i、电机的实际输出扭矩T_mi；

7)根据步骤6）得到的当前电机的角速度ω_i和步骤2）规定的制动末角速度[ω]，判定ω_i＞[ω]是否成立，若成立则进行步骤8），否则进行步骤16）；

8)计算当前鼓轮动能的总下降值；

9)计算鼓轮系统固有阻力当前消耗的总能量；

10)按电惯量模拟的数学模型计算出电机当前应补偿的总能量；

11)计算出电机当前已补偿的总能量；

12)计算电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差；

13)计算出电机扭矩计算输出值；

14)控制电机输出扭矩逼近电机扭矩计算输出值；

15)令i=i+1，进行步骤5）；

16)退出电惯量模拟。

所述的步骤8）计算当前鼓轮动能的总下降值是根据下式：

$E_{\mathrm{fi}}=\frac{1}{2}\·I_f\·({\mathrm{\ω}}_0^2-{\mathrm{\ω}}_i^2)$

式中：E_fi是t_i时刻鼓轮动能的总下降值，I_f是鼓轮的转动惯量，ω_i是t_i时刻测得的电机角速度。

所述的步骤9）计算鼓轮系统固有阻力当前消耗的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{fRi}}=E_{\mathrm{fRi}-1}+\frac{T_{\mathrm{fRi}-1}+T_{\mathrm{fRi}}}{2}\·\frac{{\mathrm{\ω}}_{i-1}+{\mathrm{\ω}}_i}{2}\·\mathrm{\Δt}$

式中：E_fRi是t_i时刻鼓轮系统固有阻力消耗的总能量，E_fRi-1是t_i-1时刻鼓轮系统固有阻力消耗的总能量，T_fRi-1是t_i-1时刻鼓轮系统固有阻力矩，T_fsi是t_i时刻鼓轮系统固有阻力矩，ω_i-1是t_i-1时刻测得的电机角速度。根据步骤1）有：

T_fRi-1=T_fR(ω_i-1)

T_fRi=T_fR(ω_i)

所述的步骤10）按电惯量模拟的数学模型计算出电机当前应补偿的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{mi}}=\frac{1-k_f}{\frac{K_w}{{K_r}^2}+K_f}\·E_{\mathrm{fi}}+E_{\mathrm{fRi}}$

式中：E_mi是t_i时刻电机应补偿的总能量。

所述的步骤11）计算出电机当前已补偿的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{mi}}^{\′}=E_{\mathrm{mi}-1}^{\′}+\frac{T_{\mathrm{mi}-1}+T_{\mathrm{mi}}}{2}\·\frac{{\mathrm{\ω}}_{i-1}+{\mathrm{\ω}}_i}{2}\·\mathrm{\Δt}$

式中：

是t_i时刻电机已补偿的总能量，

是t_i-1时刻电机已补偿的总能量，T_mi-1是t_i-1时刻测得的电机实际输出力矩，T_mi是t_i时刻测得的电机实际输出力矩。

所述的步骤12）计算电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差是根据下式：

${\mathrm{\ΔE}}_{\mathrm{mi}}=E_{\mathrm{mi}}-E_{\mathrm{mi}}^{\′}$

式中：ΔE_mi是t_i时刻电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差。

所述的步骤13）计算出电机扭矩计算输出值是根据下式：

$T_m=\frac{{\mathrm{\ΔE}}_{\mathrm{mi}}}{{\mathrm{\ω}}_i\·\mathrm{\Δt}}$

式中：T_m是t_i时刻电机扭矩计算输出值。

基本思想是：在某一采样点同步采集角速度（通过测速传感器采集）、电机输出扭矩（通过安装在电机侧的扭矩传感器采集），计算出鼓轮动能相对于试验给定初始角速度的总下降值，按电惯量模拟的数学模型计算出电机应补偿的总能量同时算出电机已补偿的总能量并得出二者之差，据此计算出电机的扭矩输出值并给定。

按上述数学模型及电惯量模拟控制方法编制计算机控制程序，在每一个控制周期读取扭矩传感器和测速传感器测得的电机输出扭矩和鼓轮轴角速度，计算出电机输出扭矩给定值，使电气传动系统控制电动机按要求输出扭矩，直至制动过程结束。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (9)

1.机械和电惯量模拟轮胎制动试验台，其特征是：至少包括测速传感器（1）、拖动电机（2）、扭矩传感器（3）、鼓轮装置（4）、轮胎测速传感器（5）、受试轮胎及制动器（6）、机械摩擦制动扭矩测量装置（7）、测力传感器（8）、活动机架（9）、固定机架（10）、电气传动控制单元（11）和电惯量模拟控制单元（12）；拖动电机（2）和鼓轮装置（4）之间安装有扭矩传感器（3）用于测量电机输出扭矩，轴端安装有测速传感器（1）用于测量电机和鼓轮的转速，受试轮胎及制动器（6）和机头（13）之间安装有机械摩擦制动扭矩测量装置（7）用于测量制动器的机械摩擦力矩，机头(13)与活动机架(9)之间安装有测力传感器(8)用于测量作用在轮胎上的加载力，活动机架(9)安装在固定机架(10)上，测速传感器(1)、扭矩传感器(3)分别与电惯量模拟控制单元(12)电连接，由电气传动控制单元(11)驱动拖动电机(2)拖动鼓轮装置（4）运行到设定角速度，开始制动过程；由电惯量模拟控制单元（12）获取扭矩传感器（3）和测速传感器（1）同步采集的鼓轮角速度、电动机输出扭矩，电惯量模拟控制单元（12）依据数学模型计算出电机应补偿的总能量，同时算出电机已补偿的总能量并得出二者之差，然后计算出拖动电机（2）的扭矩输出值并给定，使得试验台在逼近理想鼓轮且没有系统固有阻力的状态下运行；通过机械摩擦制动扭矩测量装置（7）测量轮胎制动的机械摩擦制动力矩，实现对制动器制动效能的分析。

2.根据权利要求1所述的机械模拟和电惯量模拟轮胎制动试验台，

其特征是：所述的依据数学模型计算出电机应补偿的总能量E_m是依据数学模型公式：

$E_m=\frac{1-K_f}{\frac{K_w}{{K_r}^2}+K_f}\·E_f+E_{\mathrm{fR}}$

式中，E_f鼓轮在制动过程中减少的动能，E_fR是鼓轮系统固有阻力在制动过程中消耗的能量，

I_f是鼓轮的转动惯量，I是理想鼓轮的转动惯量，I_w是轮胎等受试件回转体部分的转动惯量，r₁是负载条件下轮胎的轴心高，R是鼓轮的半径。

3.机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，至少包括：

1)对试验台鼓轮系统固有阻力T_fR进行标定，规定其为角速度的函数，即

T_fR=T_fR(ω)

2)令：控制周期Δt=t_i+1-t_i=const,t_i=i·Δt,i=0,1,2,…n;

式中：t_i+1和t_i均表示时刻；

制动初始角速度为ω₀；

制动末角速度为[ω]；

对下述参数进行初始化：

E_R0=0，是t₀时刻系统固有阻力消耗的总能量=0；

E_m0=0,是t₀时刻电机应补偿的总能量=0；

是t₀时刻电机已补偿的总能量=0；

i=0;

3)电机拖动鼓轮运行到给定的初始角速度ω₀；速度稳定后受试制动器开始制动过程，电机拖动切换到力矩控制状态，此时为t₀时刻；在t₀时刻通过传感器同步采集电机转速信号、电机输出扭矩信号；根据采集的信号计算出t₀时刻电机的角速度ω₀、电机的实际输出扭矩T_m0；

4)根据步骤1）计算

T_R0=T_R(ω₀)

i=i+1

5)在t_i时刻通过传感器同步采集电机转速信号、电机输出扭矩信号；

6)根据步骤5）采集的信号计算出t_i时刻电机的角速度ω_i、电机的实际输出扭矩T_mi；

7)根据步骤6）得到的当前电机的角速度ω_i和步骤2）规定的制动末角速度[ω]，判定ω_i＞[ω]是否成立，若成立则进行步骤8），否则进行步骤16）；

8)计算当前鼓轮动能的总下降值；

9)计算鼓轮系统固有阻力当前消耗的总能量；

10)按电惯量模拟的数学模型计算出电机当前应补偿的总能量；

11)计算出电机当前已补偿的总能量；

12)计算电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差；

13)计算出电机扭矩计算输出值；

14)控制电机输出扭矩逼近电机扭矩计算输出值；

15)令i=i+1，进行步骤5）；

16)退出电惯量模拟。

4.根据权利要求3所述的机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，其特征是：所述的步骤8）计算当前鼓轮动能的总下降值是根据下式：

$E_{\mathrm{fi}}=\frac{1}{2}\·I_f\·({\mathrm{\ω}}_0^2-{\mathrm{\ω}}_i^2)$

式中：E_fi是t_i时刻鼓轮动能的总下降值，I_f是鼓轮的转动惯量，ω_i是t_i时刻测得的电机角速度。

5.根据权利要求3所述的机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，其特征是：所述的步骤9）计算鼓轮系统固有阻力当前消耗的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{fRi}}=E_{\mathrm{fRi}-1}+\frac{T_{\mathrm{fRi}-1}+T_{\mathrm{fRi}}}{2}\·\frac{{\mathrm{\ω}}_{i-1}+{\mathrm{\ω}}_i}{2}\·\mathrm{\Δt}$

式中：E_fRi是t_i时刻鼓轮系统固有阻力消耗的总能量，E_fRi-1是t_i-1时刻鼓轮系统固有阻力消耗的总能量，T_fRi-1是t_i-1时刻鼓轮系统固有阻力矩，T_fsi是t_i时刻鼓轮系统固有阻力矩，ω_i-1是t_i-1时刻测得的电机角速度；根据步骤1）有：

T_fRi-1=T_fR(ω_i-1)

T_fRi=T_fR(ω_i)

6.根据权利要求3所述的机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，其特征是：所述的步骤10）按电惯量模拟的数学模型计算出电机当前应补偿的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{mi}}=\frac{1-K_f}{\frac{K_w}{{K_r}^2}+K_f}\·K_{\mathrm{fi}}+E_{\mathrm{fRi}}$

式中：E_mi是t_i时刻电机应补偿的总能量。

7.根据权利要求3所述的机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，其特征是：所述的步骤11）计算出电机当前已补偿的总能量是根据下式：

$E_{\mathrm{mi}}^{\′}=E_{\mathrm{mi}-1}^{\′}+\frac{T_{\mathrm{mi}-1}+T_{\mathrm{mi}}}{2}\·\frac{{\mathrm{\ω}}_{i-1}+{\mathrm{\ω}}_i}{2}\·\mathrm{\Δt}$

式中：是t_i时刻电机已补偿的总能量，

是t_i-1时刻电机已补偿的总能量，T_mi-1是t_i-1时刻测得的电机实际输出力矩，T_mi是t_i时刻测得的电机实际输出力矩。

8.根据权利要求3所述的机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，其特征是：所述的步骤12）计算电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差是根据下式：

${\mathrm{\ΔE}}_{\mathrm{mi}}=E_{\mathrm{mi}}-E_{\mathrm{mi}}^{\′}$

式中：ΔE_mi是t_i时刻电机应补偿的总能量和电机已补偿的总能量之差。

9.根据权利要求3所述的机械和电惯量模拟轮胎制动试验台的电惯量模拟控制方法，其特征是：所述的步骤13）计算出电机扭矩计算输出值是根据下式：

$T_m=\frac{{\mathrm{\ΔE}}_{\mathrm{mi}}}{{\mathrm{\ω}}_i\·\mathrm{\Δt}}$

式中：T_m是t_i时刻电机扭矩计算输出值。

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