目前測功機在用的一般有三種類型,水力,電渦流以及電力測功機,水力的太古老了,基本看不到了,而 電力測功機最大的優點在于可以倒拖,電力測功機本質上就是一個電機,發動機帶動它轉的時候是個發電機,因為機械設備的響應速度是有限的,另外,如果我們想要控制到某一轉速的話,那更麻煩了,通常我們不可能直接一腳油門就踩到位, 它帶動發動機轉的時候是個電動機,這個東西的好處在于測功機端也可以提供動力,就是說他可以拖著發動機跑,而電渦流或者水力的話僅僅只是一個剎車盤,是沒有動力的,那就需要不停得調整油門的位置。
每一次調整發動機都有一個響應的過程,總的時間加起來,響應的速度就慢了,在這個模式下面我們可以看到,兩種不同的情況,后者多了一個油門控制的環節,前者的油門相當于只是一個開環,而后者是一個閉環,所以通常的情況是后者的穩定速度會比前者慢,另外油門的控制質量好壞有著直接的影響,我以前老的實驗室是那個油門用起來真是酸爽啊,等油門穩定下來,我泡的茶都涼了,所以后面那種控制模式是基本不能用的,所以我練就了一身好本事,客戶送外號,人肉PID恒扭,恒扭的情況相對簡單,測功機端只要扭矩加載到為了,
剩下的隨便你發動機怎么折騰,如果是控制油門的話,那更好,油門直接拉到位,然后你發動機想怎么轉就怎么轉,所以這種情況是所有情況里面穩定速度最快的,沒有之一,兩個控制的地方都相當是開環,其中的傳遞變量還是一個黑箱(發動機),臺架設備廠商可以調得很好,所以如果這個量恒定的話,那問題就解決了很多了,之后如果是控制轉速的話,略微麻煩一點,扭矩波動一下, 在控制轉速的情況下上一段的后面一種情況一樣, 通常來說,這種控制模式要簡單很多,因為其實整個測控系統里面,最難搞定的就是油門。
因為油門給出的信號要經過發動機,再到測功機再回控制臺, 如果是控制扭矩的話,方便又快捷,整個控制系統里面,最大的問題就是油門的控制,通常來說,自動調節油門的控制模式總是穩定速度最慢的,一般來說我們不會同時改變兩個參數,總是一個參數恒定,然后手動改變第二個參數,然后看看第三個參數有些什么變化,所以一般看到測功機上有“恒轉”、“恒扭”、”恒油門“三種模式, 油門的控制通常是一個步進電機,通過油門拉鎖跟進氣管蝶閥鏈接,如果是電子油門的話,直接連相應的線束。
電渦流相當于一個剎車盤,它只通過對剎車力矩的大小的控制來控制轉速和扭矩,只要增加阻力矩,那么轉速就降下來了,類似爬坡,同樣,降低阻力矩,那轉速就會上升,然后測功機不停地調整扭矩,把轉速維持住,如果是控制扭矩的話,那測功機把扭矩加載到為,然后油門自己動作,發動機自己把轉速維持住,轉速信號有臺架給出,再把控制信號給油門, 在這種情況下,我們可以發現,扭矩控制是相對容易的,而轉速的控制中間要多一道環節,就是調節扭矩,那我們來看三種模式的區別, 先看恒轉,當轉速確定了以后,我們的控制量是油門的話,很簡單,可以單獨到位, 對于機械式油門,做實驗之前都要對油門進行標定,油門完全放松,標個零,拉到底,標到100%,至于油門的精度,各設備廠家都不一樣,這里就不贅述了,簡直就是環保小能手啊。
如果是一般性的耐久試驗,或者其他的穩態試驗,也基本可以用,畢竟便宜,實驗室租賃價格也只有電力的十分之一, 在這三個參數里面我們只要任意確定兩個參數,那第三個參數就自動得到了這樣的話我們就得到三種控制模式, 發動機試驗里面一般我們對發動機可以控制的獨立參數有三個,分別是“轉速,扭矩,油門”, 要了解控制模式的影響,我們先要講測功機的硬件設備, 單在電力測功機內比較,情況和電渦流的差不多,差別在于在電渦流里面,主動控制扭矩的模式比主動控制轉速的模式響應要快一些。
而在電力上面,兩者是差不多的,所以在電力測功機上增大轉速的時候,通常會看到扭矩會突然一下變負,而倒拖功能的好處在于,他可以直接把轉速拉到位,在發動機上,輸出力矩的變化速度總是比轉速的變化要快很多的,這樣的話轉速到位了,然后你再調油門達到響應扭矩就快了許多,然后再迅速變成正常,原因就在于這個時候是倒拖的, 打個比方,假如我們給的一個阻力矩,如果想要提高轉速,那我們的反應是油門踩深一點,然后等發動機自己把轉速加上去,但是通常這個過程是比較慢的, 但電力測功機和電渦流比較的話,測功機 無論在那個模式,電渦流都響應速度基本都沒辦法和電力的相提比倫,另外一個好處就是這個時候轉速也成為一個真正獨立可控的變量,而不像電渦流實際上還是通過力矩來控制轉速,轉速的控制并不獨立,在做ETC實驗的時候貌似法規對響應性的要求是0.2秒內要穩定,后面的0.8秒來測量,這個要求只有電力測功機可以做到,而且要調校也很重要,對于道路模擬實驗,沒有很多經驗,我想基本也應該只有電力的才搞得定。 |