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专利号: 2022100200144
申请人: 聊城大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车前轮两侧转向角、失调角测量装置,其特征在于,包括:

失调角测量电信号采集装置和转向角测量电信号采集装置;

失调角测量电信号采集装置和转向角测量电信号采集装置均包括:两台参数一致的电机;一台作为发送机,一台作为接收机,所述发送机励磁绕组连接单相交流励磁电源,接收机励磁绕组不接励磁电源;发送机与接收机三项整步绕组彼此对应连接;

所述失调角测量电信号采集装置测量失调角;具体为:所述失调角测量电信号采集装置中的发送机转子与车辆前轮转向节连接,接收机转子与车辆前轮另一侧转向节连接,两电机转子的旋转与车轮横摆的角度同步并调节接收机与发送机转子在同一位置;

所述转向角测量电信号采集装置测量单侧转向角,将单侧车轮的转向角与失调角求和得到另一侧车轮的转向角,具体为:所述转向角测量电信号采集装置中的发送机不与车轮固定且电机转子固定,接收机转子与车辆前轮一侧转向节连接,保证接收机转子与车轮横摆角度有同样的转角,调整接收机转子位置与发送机转子位置一致;

定义接收机输出绕组轴线与 相绕组轴线之间的夹角为 ,发送机励磁绕组轴线与相绕组轴线之间的夹角为 ,两角之差 为失调角。

2.根据权利要求1所述的一种车前轮两侧转向角、失调角测量装置,其特征在于,所述电机为小型同步电机,铁芯槽内嵌放有三相对称、星形接法的整步绕组,转子上安放单项励磁绕组。

3.根据权利要求2所述的一种车前轮两侧转向角、失调角测量装置,其特征在于,所述电机转子在Z轴方向与车轮绕Z轴的旋转实现传动比为1:1的齿轮传动,保证车轮绕Z轴转过的角度与电机转子转过的角度一致。

4.一种车前轮两侧转向角、失调角测量方法,基于权利要求1‑3任一所述的一种车前轮两侧转向角、失调角测量装置,其特征在于,包括:所述失调角测量电信号采集装置测量失调角;

所述转向角测量电信号采集装置测量单侧转向角;

将单侧车轮的转向角与失调角求和得到另一侧车轮的转向角。

5.根据权利要求4所述的一种车前轮两侧转向角、失调角测量方法,其特征在于,所述失调角测量电信号采集装置测量失调角;具体为:所述失调角测量电信号采集装置中的发送机转子与车辆前轮转向节连接,接收机转子与车辆前轮另一侧转向节连接,两电机转子的旋转与车轮横摆的角度同步并调节接收机与发送机转子在同一位置;在车辆行驶过程中,当两前轮的转向角度有失调时,发送机与接收机转子旋转方向会存在同样的失调,从接收机采集失调信号即可测量车辆两轮的失调角。

6.根据权利要求5所述的一种车前轮两侧转向角、失调角测量方法,其特征在于,所述转向角测量电信号采集装置测量单侧转向角,将单侧车轮的转向角与失调角求和得到另一侧车轮的转向角,具体为:所述转向角测量电信号采集装置中的发送机不与车轮固定且电机转子固定,接收机转子与车辆前轮一侧转向节连接,保证接收机转子与车轮横摆角度有同样的转角,调整接收机转子位置与发送机转子位置一致,车辆转向时接收机转子随车轮横摆发生转动,此时接收机转子与发送机转子之间的角度失调就是车轮横摆角度,采集此时接收机失调信号,即可测量车轮转向角;将单侧车轮的转向角与失调角求和得到另一侧车轮的转向角。

7.根据权利要求6所述的一种车前轮两侧转向角、失调角测量方法,其特征在于,所述从接收机采集失调信号即可测量车辆两轮的失调角;具体为:失调角测量电信号采集装置工作时,发送机与接收机的三相整步绕组彼此对应连接;发送机转子励磁绕组接单相交流励磁电源;接收机转子单项绕组为输出绕组,不接励磁电源;

定义接收机输出绕组轴线与 相绕组轴线之间的夹角为 ,发送机励磁绕组轴线与相绕组轴线之间的夹角为 ,两角之差 为失调角;

发送机三相整步绕组中的感应电动势将在两套整步绕组组成的回路中产生电流,接收机整步绕组磁动势产生的磁通在输出绕组中感应出电动势,其有效值为: 式中: 为失调角 时的最大电动势的有效值;

由于余弦函数不能反映发送机转子的偏转方向,实际中将接收机转子绕组与发送机的转子绕组相垂直的位置作为偏转角 的起始位置,则有: 此时,输出电动势既反映失调角的大小,又反映发

送机偏转方向,实现了转角信号与电压信号之间的转换。

8.一种车辆,其特征在于,安装有如权利要求1‑3任一所述的车前轮两侧转向角、失调角测量装置,并执行如权利要求5‑7任一所述的车前轮两侧转向角、失调角测量方法。