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线控制动之机电制动（EMB）系统的综述：结构、控制与应用
表 10. 传感器类型
机电制动（EMB）执行器控制研究机电制动（EMB）执行器是一个高度集成的机电系统。如何控制电机以实现对目标制动力的快速、精确且可靠的跟踪，是当前研究的重点。机电制动（EMB）执行器的控制包含两种方法：间接夹紧力控制（夹紧力估算）和直接夹紧力控制。
4.1. 间接夹紧力控制的估算方法为了实现夹紧力的闭环控制，通常会在执行器中使用压力传感器来实时获取夹紧力的值。然而，压力传感器的测量精度容易受到热量和磁场的干扰。一旦压力传感器出现故障，执行器必须有备用的控制方法。而且，压力传感器价格昂贵、体积较大，很难集成到执行器有限的空间内。为了省去压力传感器，需要利用估算的力值来对夹紧力进行间接控制。现有的夹紧力估算方法总结于表 11 中。
表 11. 夹紧力估算方法
基于角位移的估算方法利用夹紧力与电机角位移之间的关系，也就是刚度特性（图 33）来估算夹紧力。这是最常用的估算方法，简单且易于实施。为了确定初始位置并避免制动片磨损对估算结果的影响，有必要识别制动片与摩擦盘的接触点。施瓦茨等人通过设置电机电流随角位移变化的阈值差值来识别接触点。基于简化的制动模型，确定一个比例系数来修正平均刚度特性，从而精确估算夹紧力。由于刚度特性会受到温度、摩擦等因素的干扰，所以需要对其进行修正以确保夹紧力估算的准确性。萨里奇等人 提议使用两个温度传感器来研究制动片的热分布特性，并建立不同热工况下的刚度特性估算模型，这提高了夹紧力估算的准确性。针对由摩擦以及制动盘弹性特性所导致的夹紧力滞后效应，帕克等人 提出了一种基于滞后模型的夹紧力估算方法，该方法保障了在运动方向发生瞬态变化时估算夹紧力的准确性。此外，还采用定期更新刚度特性的方法来提高估算方法的鲁棒性。
图 33. 刚度特性曲线
基于电机电流的估算方法通过建立电机输出轴处的转矩平衡方程来估算夹紧力，如下所示：
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