汽车座椅安全带固定点强度测试液压控制系统的研究

发布时间：2017-08-02 06:14

  本文关键词：汽车座椅安全带固定点强度测试液压控制系统的研究

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【摘要】：汽车座椅安全带在汽车被动安全中起着重要作用,是保证乘员安全的重要设施之一,在车辆发生突发情况时其性能表现直接影响着乘员的生命安全。对于汽车座椅安全带固定点性能的检测,中国以及世界各国均制定实施了相应的测试标准。本文以汽车座椅安全带固定点强度检测为研究背景,根据我国汽车座椅安全测试标准,分析了汽车座椅安全带固定点强度检测设备的技术要求,针对国内汽车座椅安全带固定点强度检测试验设备现状和企业的需求,设计汽车座椅安全带固定点强度检测试验设备,对试验设备的液压加载系统进行设计分析。基于液压传动与比例控制的基本原理,设计汽车座椅安全带固定点强度测试的液压比例加载系统。采用比例溢流阀控制液压系统压力,保证了液压缸能够线性平稳地进行加载。设计了加载系统液压回路,对液压回路中元件选型计算确保能够满足加载要求。分析了液压系统建模的解析法和系统辨识法,建立液压比例加载系统的AMESim仿真模型；根据液压比例加载系统的构成,分析系统模型的输入输出关系得到系统数学模型；由建立的传递函数模型确定元件模型及其子模型形式。通过实验实测获得仿真模型中所需元件参数后进行仿真,液压加载仿真拉力曲线和实验测得的加载曲线一致。对AMESim仿真模型进行动、静态特性研究,根据仿真系统得到的阶跃响应和伯德图,发现系统收敛时间较长,有小幅度振荡。针对系统要改进之处,引入PID控制优化环节,由于AMESim仿真模型能便捷地设置PID参数并仿真分析,采用试凑法对PID参数整定。优化后液压系统的阶跃响应的收敛时间和振动幅度得到有效的改善,提高了整体测试性能,为试验设备的具体优化设计提供了理论依据。
【关键词】：安全带固定点强度 加载系统 液压控制 AMESim仿真 PID优化
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.836;TH137
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 论文研究背景10-14
• 1.1.1 汽车安全性能的发展10-11
• 1.1.2 汽车安全性能组成11-12
• 1.1.3 汽车座椅安全性能简介12-14
• 1.2 试验设备发展现状14-16
• 1.3 问题的提出和主要研究内容16-17
• 1.3.1 问题的提出16
• 1.3.2 主要研究内容16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 第2章 汽车座椅安全带固定点强度测试液压比例加载系统设计18-28
• 2.1 试验设备的组成18-19
• 2.1.1 试验设备的基本组成18
• 2.1.2 试验设备的机械结构18-19
• 2.2 加载方式选择及电液比例控制技术的发展19-21
• 2.2.1 加载方式的选择20-21
• 2.2.2 电液比例控制技术的发展21
• 2.3 液压比例加载系统设计21-26
• 2.3.1 液压比例加载系统设计21-24
• 2.3.2 液压元件选型与计算24-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第3章 液压比例加载系统的建模28-45
• 3.1 系统模型的分类与选择28
• 3.1.1 解析法建模28
• 3.1.2 系统辨识法建模28
• 3.1.3 建模方法的选择28
• 3.2 液压比例加载系统数学模型28-37
• 3.2.1 数学模型的组成29
• 3.2.2 放大器模型传递函数29
• 3.2.3 电液比例溢流阀传递函数29-34
• 3.2.4 动力元件与负载传递函数34-37
• 3.2.5 液压比例加载系统数学模型37
• 3.3 液压机械仿真建模软件AMESim简介37-38
• 3.4 AMESim软件建模38-44
• 3.4.1 AMESim软件建模方法38-41
• 3.4.2 试验设备液压比例加载系统AMESim模型建立41-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 模型仿真分析和试验比对45-59
• 4.1 测试试验方案选定45-48
• 4.1.1 实测整体方案45
• 4.1.2 液压缸阻尼比测试实验方案45-47
• 4.1.3 比例溢流阀增益实验方案47
• 4.1.4 液压缸负载刚度实验方案47-48
• 4.2 测试试验实施48-54
• 4.3 AMESim模型仿真与分析54-57
• 4.3.1 动力学模型仿真54-55
• 4.3.2 仿真结果分析55-57
• 4.4 软件仿真与实验结果对比57-58
• 4.5 影响仿真与试验精度因素分析58
• 4.6 本章小结58-59
• 第5章 AMESim仿真模型的PID优化59-66
• 5.1 PID控制器工作原理59-60
• 5.2 PID参数整定60-62
• 5.2.1 PID参数整定方法60-61
• 5.2.2 PID参数整定61-62
• 5.3 PID闭环动力学仿真模型62-63
• 5.4 PID优化结果对比63-65
• 5.5 本章小结65-66
• 第6章 总结与展望66-68
• 6.1 研究总结66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文72

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本文编号：607952