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線控制動(dòng)之機(jī)電制動(dòng)（EMB）系統(tǒng)的綜述：結(jié)構(gòu)、控制與應(yīng)用
表 10. 傳感器類型
機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器控制研究機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器是一個(gè)高度集成的機(jī)電系統(tǒng)。如何控制電機(jī)以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)制動(dòng)力的快速、精確且可靠的跟蹤，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器的控制包含兩種方法：間接夾緊力控制（夾緊力估算）和直接夾緊力控制。
4.1. 間接夾緊力控制的估算方法為了實(shí)現(xiàn)夾緊力的閉環(huán)控制，通常會(huì)在執(zhí)行器中使用壓力傳感器來實(shí)時(shí)獲取夾緊力的值。然而，壓力傳感器的測(cè)量精度容易受到熱量和磁場(chǎng)的干擾。一旦壓力傳感器出現(xiàn)故障，執(zhí)行器必須有備用的控制方法。而且，壓力傳感器價(jià)格昂貴、體積較大，很難集成到執(zhí)行器有限的空間內(nèi)。為了省去壓力傳感器，需要利用估算的力值來對(duì)夾緊力進(jìn)行間接控制?，F(xiàn)有的夾緊力估算方法總結(jié)于表 11 中。
表 11. 夾緊力估算方法
基于角位移的估算方法利用夾緊力與電機(jī)角位移之間的關(guān)系，也就是剛度特性（圖 33）來估算夾緊力。這是最常用的估算方法，簡(jiǎn)單且易于實(shí)施。為了確定初始位置并避免制動(dòng)片磨損對(duì)估算結(jié)果的影響，有必要識(shí)別制動(dòng)片與摩擦盤的接觸點(diǎn)。施瓦茨等人通過設(shè)置電機(jī)電流隨角位移變化的閾值差值來識(shí)別接觸點(diǎn)。基于簡(jiǎn)化的制動(dòng)模型，確定一個(gè)比例系數(shù)來修正平均剛度特性，從而精確估算夾緊力。由于剛度特性會(huì)受到溫度、摩擦等因素的干擾，所以需要對(duì)其進(jìn)行修正以確保夾緊力估算的準(zhǔn)確性。薩里奇等人 提議使用兩個(gè)溫度傳感器來研究制動(dòng)片的熱分布特性，并建立不同熱工況下的剛度特性估算模型，這提高了夾緊力估算的準(zhǔn)確性。針對(duì)由摩擦以及制動(dòng)盤彈性特性所導(dǎo)致的夾緊力滯后效應(yīng)，帕克等人 提出了一種基于滯后模型的夾緊力估算方法，該方法保障了在運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生瞬態(tài)變化時(shí)估算夾緊力的準(zhǔn)確性。此外，還采用定期更新剛度特性的方法來提高估算方法的魯棒性。
圖 33. 剛度特性曲線
基于電機(jī)電流的估算方法通過建立電機(jī)輸出軸處的轉(zhuǎn)矩平衡方程來估算夾緊力，如下所示：
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