基于燃气—液压混合驱动的瞬时爆发型起竖系统研究

发布时间：2017-06-12 09:04

  本文关键词：基于燃气—液压混合驱动的瞬时爆发型起竖系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：很多武器设备作战时均需要起竖,如导弹发射装备、雷达车侦察装备、桥梁敷设装备等。因此,起竖快速、运动平稳的起竖系统是起竖装备提高快速反应能力、赢取打击主动权的关键所在。本文以导弹发射车为研究对象,针对传统起竖装备起竖慢、装机功率大的问题,提出了燃气—液压混合驱动的瞬时爆发型起竖系统,建立了系统数学模型,提出了系统的能量分配策略及控制切换策略,仿真研究了系统快速性、功率特性、能耗特性等,并与阀控系统、泵阀复合调速系统、蓄能器助力系统进行对比研究。论文的主要内容如下：第一章,分析了目前起竖系统存在的关键问题,对国内外发射车起竖液压系统的研究现状和发展趋势进行了介绍；调研了目前燃气助力装置应用现状和研究现状,进而对课题的研究意义和研究内容进行了阐述。第二章,建立了负载模型,设计了变频液压驱动系统和燃气助力装置,分析了混合动力系统工作原理,计算并选取了液压系统各元件参数和燃气助力装置基本参数。第三章,建立了液压系统各元件数学模型和液压系统数学模型,对燃气助力装置各腔室进行数学建模,确定了系统初始条件,建立了AMESim仿真模型。第四章,针对系统多动力源、多控制模式的特点,提出了能量层、控制层和反馈层的三层控制结构：能量层确定燃气助力装置控制开关、变频器、比例方向阀中哪一个或者哪几个联合,控制系统当前动作；控制层控制燃气助力装置、比例方向阀、变频器的具体控制动作；反馈层将液压缸运行速度、补油系统流量等系统状态量反馈至能量层、控制层,供决策使用。针对控制层中存在控制器切换问题,提出了基于虚拟跟踪的切换策略和调节控制器切换策略,分析了控制策略机理,确定了虚拟速度和调节系数的选取原则。第五章,对燃气助力装置的辅助性能、虚拟跟踪与调节控制器切换策略进行仿真,分析系统的快速性、功率特性、能耗特性等。对节流调速系统、变频调速系统、蓄能器辅助动力系统、燃气助力系统进行对比仿真,结果表明所提出的燃气助力装置具有明显的优越性。对系统进行了初步的试验。第六章,对全文研究工作进行总结,对下一步工作进行展望。
【关键词】：发射车 燃气助力装置 液压系统 数学建模 能量分配 切换控制 仿真分析
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137;TJ03
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 起竖装备简介11-15
• 1.2 国内外研究现状15-19
• 1.2.1 起竖系统研究现状15-17
• 1.2.2 燃气助力装置研究现状17-19
• 1.3 课题研究意义19
• 1.4 课题研究内容19-20
• 1.5 本章小结20-21
• 第2章 燃气-液压混合动力起竖系统设计21-37
• 2.1 起竖系统概述21
• 2.2 起竖系统负载模型21-24
• 2.2.1 起竖系统重力载荷22-23
• 2.2.2 起竖系统外载荷23-24
• 2.3 燃气助力装置设计24-31
• 2.3.1 燃气助力装置概述24-26
• 2.3.2 燃气助力装置设计26-31
• 2.4 液压驱动系统设计与计算31-35
• 2.4.1 液压系统工作原理31-33
• 2.4.2 液压系统计算与选型33-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第3章 燃气-液压混合动力系统建模37-47
• 3.1 液压系统数学建模37-41
• 3.1.1 变频器数学建模37-39
• 3.1.2 液压系统整体建模39-41
• 3.2 燃气助力装置建模41-44
• 3.2.1 燃气发生室数学建模41-43
• 3.2.2 燃气作用室数学建模43-44
• 3.3 燃气-液压混合动力系统仿真模型44-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 燃气-液压混合驱动起竖系统控制策略47-65
• 4.1 燃气-液压混合动力系统能量输出分配思想47-49
• 4.2 燃气-液压混合驱动系统控制结构49-50
• 4.2.1 能量层49-50
• 4.2.2 控制层50
• 4.2.3 反馈层50
• 4.3 液压控制层控制过程50-61
• 4.3.1 系统控制过程分析50-52
• 4.3.2 基于虚拟跟踪切换的控制策略52-54
• 4.3.3 基于调节控制器的切换策略54-60
• 4.3.4 系统整体控制策略60-61
• 4.4 对比起竖系统研究61-64
• 4.4.1 节流调速起竖系统61
• 4.4.2 变转速复合调速起竖系统61
• 4.4.3 蓄能器辅助动力起竖系统61-64
• 4.5 起竖系统控制参数整定64
• 4.6 本章小结64-65
• 第5章 系统仿真与试验65-87
• 5.1 燃气助力装置特性仿真65-68
• 5.1.1 燃气助力装置输出特性65-66
• 5.1.2 泵和燃气装置共同作用下系统特性仿真66-68
• 5.2 燃气-液压混合动力驱动系统性能仿真68-69
• 5.3 基于虚拟跟踪控制策略的系统切换性能仿真69-71
• 5.4 基于调节控制器切换策略的系统性能仿真71-74
• 5.5 对比研究系统性能仿真74-79
• 5.5.1 蓄能器辅助动力装置性能仿真74-75
• 5.5.2 各起竖系统性能对比75-79
• 5.6 起竖试验台设计与试验79-85
• 5.6.1 试验台设计79-82
• 5.6.2 试验台试验82-85
• 5.7 本章小结85-87
• 第6章 总结与展望87-89
• 6.1 论文总结87-88
• 6.2 工作展望88-89
• 参考文献89-95
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果及奖励95

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本文编号：443674