基于新型分流阀的工程机械液压系统模型与控制策略研究

发布时间：2020-10-23 21:33

　　 提出了采用DSP控制器调节可调分流比分流阀实现工程车辆液压系统牵引动力和转向的方法。工程车辆牵引动力学步入了液压牵引动力学研究的崭新阶段,本文的研究目的是改善提高机械在动态条件下工作的适应能力,进而实现车辆性能指标的最优化,操纵的全面自动化和智能化,其核心内容为发动机变转速下,变量泵-变量马达液压系统的结构特性以及控制策略的研究。 本文引入了可调分流比分流阀,构建DSP控制器—步进电机—可调分流比分流阀的液压伺服控制系统,实现对液压驱动桥式车辆的流量差强制分流。当DSP控制器将所采集到的方向盘转角、车轮转角、马达转速和车速等信号处理并生成指令给步进电机,电机根据信号量驱动转子带动分流阀阀芯旋转,分流阀两端产生压力差推动阀芯位置改变,起到调节分流比的作用,以适应工程车辆转向或止滑要求。同时,由于车辆单泵—双马达液压驱动时变非线性系统是一个多输入,多输出系统。针对随之出现的复杂多变量液压驱动控制问题,本文从理论研究的角度出发,简化系统,将系统变为单输入双输出系统,结合功率控制和工程实用的理想传动控制结构。 文中对牵引车辆进行直线和转向行驶的运动学和动力学分析;对液压分流阀进行静态和动态特性分析,对其进行数学建模,并将其放置于单泵-双马达液压流量耦合系统的非线性数学模型。在Matlab/Simulink软件下建立简化后的单泵-双马达分流阀流量耦合系统模糊自适应PID控制计算机仿真模型,对此控制方法进行仿真,获得了较佳的动、静态性能,表明其工程实用性。分析了控制方法中的各参数对系统性能的影响,在已有的公式基础上给出了选择控制参数的一般性原则。最后对DSP控制器进行需求性分析,并进行软硬件设计,将其放置于单泵-双马达-分流阀液压系统中。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH137
【部分图文】：

字仿真是以系统的数学模型为基础，以数字计算机为仿真工具的数字计算仿真模型，由仿真模型编制计算机源程序来求得它的解答。ATLAB是一个高级的数值分析、处理与计算仿真软件，因其具有高度适性等优良性能而得到广泛应用。MATLAB除了传统的交互式编程以外，计算、数据处理等可靠性良好的功能，可应用于自动控制、信号分析、优等领域。它很快为研究人员所瞩目。但是，如果控制系统结构很复杂，则系统的复杂模型精确地输入给计算机，不能进一步分析与仿真。MathW提供了新的控制系统仿真工具，并定名为“Simulink”。该软件有两个很真(Simu)与连接(Link)，可以在模型窗口上设计出控制系统模型，然真。Simulink可以用来对动态系统进行建模和仿真分析，它支持离散、连的各种系统，为用户提供了用方框图进行建模的图形窗口，使得一个很复变得相当容易，为控制系统的仿真带进了崭新的局面。
【引证文献】

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1 李静雅;新型差压密度计中一种高稳定度浆液驱动系统的研究及应用[D];中南大学;2011年

本文编号：2853563