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加载试验系统通过加载,可对机械设备或系统在不同类型载荷的作用下,做各种信息变化特征与故障间的耦合关系的分析研究,或做载荷识别方法研究等,同时,可对机械设备在实际工况中所受到的载荷进行模拟加载,为机械设备的性能分析与产品研发提供试验数据。磁粉制动器加载是加载试验系统的一类,因为其良好的恒转矩特性,且输出转矩与激磁电流之间有良好的线性关系,可控性较高,所以在各行各业中都得到广泛应用,随着对加载精度与加载质量要求的提高,对其进行分析与控制就具有了很重要的现实意义。论文首先在分析磁粉制动器工作原理的基础上,用机理分析法建立了数学模型,详细分析了结构参数及磁性能参数对其加载性能的影响,分析表明:各参数的影响均不能用某一绝对关系来表达,且各参数之间相互影响制约,为提高磁粉制动器的加载性能,可从设计相应控制算法的角度来探讨研究。针对磁粉制动器这类被控对象,设计了常规PID控制、施密斯预估控制、模糊施密斯控制和引入积分作用的模糊施密斯控制,同时从控制系统响应的快速性和稳定性两方面对所设计的控制算法进行了分析比较,研究表明:施密斯预估控制较常规PID控制,系统的超调量下降了 9.9%,上升时间缩短了 0.5s,但这两类控制算法都对被控对象数学模型的精确性要求较高,对磁粉制动器来说,其适用性有所降低。模糊控制的引入解决了无法获取精确数学模型的问题,但模糊施密斯控制形成了控制余差,导致控制系统达不到稳态值。积分并联的模糊施密斯控制系统的上升时间为0.9s,提高了响应的快速性,但也造成了 13.45%的超调量;积分串联的模糊施密斯控制系统的超调量为0.9%,且快速性也较为理想,上升时间为1.9s,是一种较理想的控制方式。基于PLC的工作原理和施密斯预估控制器、模糊控制器及积分控制器的运算模式,文章给出了各控制器的实现方法。针对引入积分作用的模糊施密斯预估控制,给出了 PLC的程序设计流程图,其中模糊控制查询表的查询方式采用离线计算、在线赋值的方式,施密斯预估控制通过更新内存单元的输出数据来实现,积分控制器的实现与施密斯预估控制器类似。磁粉制动器加载试验验证了输出转矩与激磁电流之间的关系和它稳定的滑差转矩特性,同时从试验的角度给出了输入输出的二次多项式拟合方程来指导加载。磁粉制动器对阶跃输入的响应验证了其是一典型的具有纯滞后的惯性系统;从三角波信号和正弦波信号的响应曲线与控制算法的仿真结果的对比分析中,验证了控制算法的正确性与有效性。