智轨列车电动液压助力转向系统数学建模与联合仿真分析及试验验证
发布时间：2021-04-08 11:49
智能轨道快运列车简称智轨列车,是由中国中车公司研发的一种全新公共交通工具,采用的是多轴独立转向系统,通过跟踪虚拟轨迹来实现对车辆行驶方向的智能控制。智轨列车的转向系统采用电子液压助力的形式,由于其载客量巨大,所以其电动液压助力转向系统的可靠性和稳定性就成为智轨列车安全运行的基础之一。本文专门针对智轨列车的转向系统进行研究,建立了智轨列车电动液压助力转向系统的数学模型并进行理论分析,之后在此理论基础上利用Adams和AMESim两个仿真软件对智轨列车的电动液压助力转向系统进行联合仿真,分析影响其转向系统的动态性能的主要因素,最后通过测试智轨列车转向系统试验台,验证仿真分析的准确性,为实际转向系统的设计和参数调整提供理论指导。本文首先以大量国内外文献调研为基础,重点介绍了车辆转向系统相关的研究和发展情况,然后对智轨列车电动液压助力转向系统的工作原理、机械结构、液压系统、电控系统分别进行了详细说明,并对其双比例伺服阀并联控制非对称缸的液压系统进行数学建模分析。之后,对转向系统的机械结构进行Adams仿真建模,对其液压系统进行AMESim建模,然后通过设置软件接口成功将两个仿真模型联通,从而把...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
智能轨道快运列车在智轨列车的各个主要系统中，车辆转向系统是其重要组成部分之一
上一章对电动液压助力转向系统进行了数学建模，由于对智轨列车转向机械结构以及轮胎转向阻力矩的研究较少，为了能更好地分析包括机械系统在内的整个转向系统，本章将应用 Adams 仿真软件对智轨列车转向系统的机械结构部分和轮胎进行建模。3.2Adams 模型的导入同上一章的分析对象一致，仍以智轨列车的第三轴车桥为例进行分析，首先应用 Solidworks 三维设计软件绘制出转向梯形机构的各主要零部件的三维模型，并将各零部件装配好，如图 3-1 所示，为了能对其进行运动学和动力学分析，需要将用Solidworks 软件绘制好的三维模型导入到 Adams 中，导入方法是在 Solidworks 中将装配好的三维模型另存为.parasolid 格式，然后在 Adams 中选择导入就可以将Solidworks 模型无缝地转变为 Adams 模型，各个零件的位置关系要在 Solidworks 装配时设置好[55]。
24的活塞杆和缸筒以及角度传感器连杆 1 和连杆 2。图3-2 添加运动副后的Adams模型接下来就需要依据车桥各部件实际的运动关系在 Adams 软件中对转向机构模型添加运动副，在图 3-2 中可以看到添加的各个运动副的位置，仿真模型中添加的运动副类型及数目则如表 3-1 所示。表 3-1 运动副类型及数目运动副名称约束的自由度(DOF)运动副数量平移 旋转旋转副 3 2 9移动副 2 3 2固定副 3 3 23.3 转向机构的质量属性为了更好地对转向机构进行动力学分析，首先要设置好各零部件的质量属性，如质量、转动惯量等，在 Adams 中，当设置好各部分零件的材料属性之后，软件会自动计算出各零件的质量属性，其计算公式为[56]:2 2 2 21lim ( ) ( )nxx i i iiiI m y z y z dm→
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿用铰接四驱车辆过桥结构可靠性提升方法研究[J]. 郝明锐. 煤炭工程. 2019(01)
[2]阀控不对称缸系统性能及能耗研究[J]. 彭惠芹. 工业安全与环保. 2018(10)
[3]无刷直流电动机FPGA占空比脉宽稳定调制的研究[J]. 赵学岭,李红艳,冯光明,白松,张钰培. 电气应用. 2018(19)
[4]汽车电控液压助力转向系统的建模及仿真[J]. 魏芳,张学文,王满力. 汽车实用技术. 2018(16)
[5]车用内置式永磁电机直接转矩最大转矩比电流控制[J]. 林立,王尊,赵乘麟,万炳呈,陈红专,陈鸿蔚. 邵阳学院学报(自然科学版). 2018(04)
[6]电动液压助力转向系统电机转速特性试验研究[J]. 解后循,高翔. 机械设计与制造. 2018(08)
[7]智轨列车——城市交通新方案[J]. 王智. 现代班组. 2017(12)
[8]ART:中运量城市轨道交通的新解决方案?[J]. 陈楠枰,王宇. 交通建设与管理. 2017(11)
[9]阀控液压缸传递函数模型应用与建模误差分析[J]. 郭洪波,李磊,水涌涛,及红娟. 流体传动与控制. 2017(05)
[10]全球首列“智轨”列车在湖南株洲面世[J]. 时力湘. 广东交通. 2017(03)
博士论文
[1]大客车液压助力主动转向系统控制研究[D]. 黄开启.华南理工大学 2016
[2]阀控非对称缸系统的建模与控制方法研究[D]. 叶小华.合肥工业大学 2015
[3]大型轮式车辆油气悬架及电液伺服转向系统研究[D]. 杜恒.浙江大学 2011
硕士论文
[1]A型纯电动客车电动液压助力转向控制系统优化[D]. 闫鹏鹏.南京林业大学 2017
[2]二次冷轧轧机液压推上系统消振的研究[D]. 姚辉.燕山大学 2017
[3]全液压钻机机电液耦合动力学分析[D]. 蒋成林.成都理工大学 2016
[4]某重型汽车液压助力转向系统的AMESim仿真研究[D]. 马健.齐鲁工业大学 2016
[5]基于电动客车的电动液压助力转向系统电机控制器的研究[D]. 韩艾呈.北京交通大学 2015
[6]新能源公交车电控液压助力转向仿真研究[D]. 易锃.西南交通大学 2015
[7]步进式加热炉液压系统的设计与分析[D]. 温彬.天津理工大学 2015
[8]120吨重型平板车动力学仿真及结构优化[D]. 潘珏承.中南大学 2013
[9]基于电液比例阀控缸位置系统的控制策略及性能研究[D]. 钱阳辉.东华大学 2012
[10]汽车电控液压助力转向系统的动力学分析与仿真[D]. 惠晓丹.重庆交通大学 2010
本文编号：3125495
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
智能轨道快运列车在智轨列车的各个主要系统中，车辆转向系统是其重要组成部分之一
上一章对电动液压助力转向系统进行了数学建模，由于对智轨列车转向机械结构以及轮胎转向阻力矩的研究较少，为了能更好地分析包括机械系统在内的整个转向系统，本章将应用 Adams 仿真软件对智轨列车转向系统的机械结构部分和轮胎进行建模。3.2Adams 模型的导入同上一章的分析对象一致，仍以智轨列车的第三轴车桥为例进行分析，首先应用 Solidworks 三维设计软件绘制出转向梯形机构的各主要零部件的三维模型，并将各零部件装配好，如图 3-1 所示，为了能对其进行运动学和动力学分析，需要将用Solidworks 软件绘制好的三维模型导入到 Adams 中，导入方法是在 Solidworks 中将装配好的三维模型另存为.parasolid 格式，然后在 Adams 中选择导入就可以将Solidworks 模型无缝地转变为 Adams 模型，各个零件的位置关系要在 Solidworks 装配时设置好[55]。
24的活塞杆和缸筒以及角度传感器连杆 1 和连杆 2。图3-2 添加运动副后的Adams模型接下来就需要依据车桥各部件实际的运动关系在 Adams 软件中对转向机构模型添加运动副，在图 3-2 中可以看到添加的各个运动副的位置，仿真模型中添加的运动副类型及数目则如表 3-1 所示。表 3-1 运动副类型及数目运动副名称约束的自由度(DOF)运动副数量平移 旋转旋转副 3 2 9移动副 2 3 2固定副 3 3 23.3 转向机构的质量属性为了更好地对转向机构进行动力学分析，首先要设置好各零部件的质量属性，如质量、转动惯量等，在 Adams 中，当设置好各部分零件的材料属性之后，软件会自动计算出各零件的质量属性，其计算公式为[56]:2 2 2 21lim ( ) ( )nxx i i iiiI m y z y z dm→
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿用铰接四驱车辆过桥结构可靠性提升方法研究[J]. 郝明锐. 煤炭工程. 2019(01)
[2]阀控不对称缸系统性能及能耗研究[J]. 彭惠芹. 工业安全与环保. 2018(10)
[3]无刷直流电动机FPGA占空比脉宽稳定调制的研究[J]. 赵学岭,李红艳,冯光明,白松,张钰培. 电气应用. 2018(19)
[4]汽车电控液压助力转向系统的建模及仿真[J]. 魏芳,张学文,王满力. 汽车实用技术. 2018(16)
[5]车用内置式永磁电机直接转矩最大转矩比电流控制[J]. 林立,王尊,赵乘麟,万炳呈,陈红专,陈鸿蔚. 邵阳学院学报(自然科学版). 2018(04)
[6]电动液压助力转向系统电机转速特性试验研究[J]. 解后循,高翔. 机械设计与制造. 2018(08)
[7]智轨列车——城市交通新方案[J]. 王智. 现代班组. 2017(12)
[8]ART:中运量城市轨道交通的新解决方案?[J]. 陈楠枰,王宇. 交通建设与管理. 2017(11)
[9]阀控液压缸传递函数模型应用与建模误差分析[J]. 郭洪波,李磊,水涌涛,及红娟. 流体传动与控制. 2017(05)
[10]全球首列“智轨”列车在湖南株洲面世[J]. 时力湘. 广东交通. 2017(03)
博士论文
[1]大客车液压助力主动转向系统控制研究[D]. 黄开启.华南理工大学 2016
[2]阀控非对称缸系统的建模与控制方法研究[D]. 叶小华.合肥工业大学 2015
[3]大型轮式车辆油气悬架及电液伺服转向系统研究[D]. 杜恒.浙江大学 2011
硕士论文
[1]A型纯电动客车电动液压助力转向控制系统优化[D]. 闫鹏鹏.南京林业大学 2017
[2]二次冷轧轧机液压推上系统消振的研究[D]. 姚辉.燕山大学 2017
[3]全液压钻机机电液耦合动力学分析[D]. 蒋成林.成都理工大学 2016
[4]某重型汽车液压助力转向系统的AMESim仿真研究[D]. 马健.齐鲁工业大学 2016
[5]基于电动客车的电动液压助力转向系统电机控制器的研究[D]. 韩艾呈.北京交通大学 2015
[6]新能源公交车电控液压助力转向仿真研究[D]. 易锃.西南交通大学 2015
[7]步进式加热炉液压系统的设计与分析[D]. 温彬.天津理工大学 2015
[8]120吨重型平板车动力学仿真及结构优化[D]. 潘珏承.中南大学 2013
[9]基于电液比例阀控缸位置系统的控制策略及性能研究[D]. 钱阳辉.东华大学 2012
[10]汽车电控液压助力转向系统的动力学分析与仿真[D]. 惠晓丹.重庆交通大学 2010
本文编号：3125495
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