装载机三参数自动换挡规律及电控系统研究

发布时间：2017-03-28 03:09

  本文关键词：装载机三参数自动换挡规律及电控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：装载机作为重要的工程机械,使用广泛。当前装载机主要采用多档位的齿轮变速箱,这样可以提高对重负荷的适应能力,但在实际操作过程中,换档很频繁,劳动强度大,工作效率低。为了使驾驶员之间操作的差异降低,同时使驾驶员劳动强度减轻,提高装载机的整体工作效率,最终提升装载机的操作使用性能,对装载机自动变速技术的研究具有重要意义。本文以理论分析、控制技术、计算机仿真技术、软硬件的开发和试验验证为手段,对装载机正动换挡规律和电控系统展开研究。 首先,对装载机自动换挡系统进行阐述,包括基础传动系统和变速控制系统。明确了在自动变速过程中的功能需求,提出了6种自动换挡模式,其中包括5种作业工况下的自动换挡模式和1种运用于长距离行车或轻载运输驾驶工况的自动换挡模式。 其次,对控制参数进行了分析,选取油门开度、泵轮转速和涡轮转速作为自动换挡控制参数,将工程车辆基本换挡规律中的最佳动力性换挡规律与节能换挡规律结合,提出了三参数综合换挡规律。建立工程车辆装载机整车仿真模型,经过仿真分析对比,最终得到综合换挡规律的相对优越性,并且针对作业工况,对综合换挡规律进行了分段式修正。为了完善换挡规律,针对装载机在长距离驾驶过程中所碰到的弯道驾驶工况,提出了弯道行驶模糊降档策略,并利用模糊控制技术设计模糊降档控制器。而对于坡道行驶工况中所出现的问题,提出了坡道行驶换挡策略和改善变量的概念,并对改善变量进行了模糊控制器的设计。 然后,结合换挡规律和自动换挡的功能需求,以现有的手动换挡变速系统为基础进行了装载机自动变速电控系统的设计。其中包括装载机的档位操作面板的设计,显示面板预期显示内容的设计和电控系统软硬件的设计。最终制作出自动换挡控制器的试验板。 最后,利用厦工机械股份有限公司的传动试验台进行前期验证的准备试验,通过模拟试验台上相关传感器所输出的信号,对自动换挡控制器试验板进行模拟试验,最终验证了综合换档规律的有效性,以及自动换挡控制功能的可行性。
【关键词】：装载机 换挡规律 电控系统
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 研究背景和意义13-14
• 1.2 车辆自动变速器技术综述14-16
• 1.2.1 自动变速器的发展14-15
• 1.2.2 自动变速器的分类15
• 1.2.3 自动变速器的特点15-16
• 1.3 工程车辆自动变速技术16-18
• 1.3.1 国内外工程车辆自动变速技术研究现状16-17
• 1.3.2 自动变速技术在装载机中的应用及意义17-18
• 1.4 本文主要研究内容18-20
• 第二章 装载机自动变速系统及换挡模式20-31
• 2.1 装载机的特点20-21
• 2.2 装载机自动变速系统21-25
• 2.2.1 基础传动系统22-25
• 2.2.2 变速控制系统25
• 2.3 装载机自动换挡模式25-29
• 2.3.1 自动换挡功能需求25-26
• 2.3.2 自动换挡模式26-29
• 2.4 本章小结29-31
• 第三章 三参数自动换挡规律研究31-67
• 3.1 自动换挡规律的分类31-35
• 3.1.1 汽车自动换挡规律31-33
• 3.1.2 工程车辆基本换挡规律33-35
• 3.2 三参数综合换挡规律35-43
• 3.2.1 换挡参数的选取35-36
• 3.2.2 三参数综合换挡规律36-43
• 3.3 作业工况下的综合换挡规律修正43-46
• 3.3.1 修正的必要性43
• 3.3.2 综合换挡规律的修正43-46
• 3.4 装载机弯道行驶模糊降档46-53
• 3.4.1 模糊控制简介46-47
• 3.4.2 输入输出变量及隶属度47-50
• 3.4.3 弯道行驶模糊降档规则库50-52
• 3.4.4 模糊决策52-53
• 3.5 装载机坡道行驶换挡策略研究53-66
• 3.5.1 坡道行驶换挡问题53-55
• 3.5.2 坡道行驶换挡策略55-56
• 3.5.3 坡道行驶模糊改善控制器设计56-66
• 3.6 本章小结66-67
• 第四章 装载机自动变速电控系统设计67-83
• 4.1 电控系统总体设计67-71
• 4.1.1 总体设计思想67-68
• 4.1.2 档位操作面板设计68-70
• 4.1.3 显示面板设计思想70-71
• 4.2 电控系统硬件设计71-78
• 4.2.1 CPU的选型71-73
• 4.2.2 电路设计73-76
• 4.2.3 印制电路板设计76-78
• 4.3 电控系统软件设计78-81
• 4.3.1 开发工具78
• 4.3.2 主程序设计78-80
• 4.3.3 油门开度采集子程序模块80-81
• 4.3.4 转速采集子程序模块81
• 4.4 本章小结81-83
• 第五章 自动变速电控系统试验83-91
• 5.1 自动变速试验台简介83-84
• 5.2 手动换挡手柄模拟试验84-86
• 5.3 数据采集试验86-87
• 5.4 模拟试验87-90
• 5.5 本章小结90-91
• 第六章 结论与展望91-93
• 6.1 结论91-92
• 6.2 展望92-93
• 参考文献93-96
• 致谢96-97
• 硕士期间取得的相关科研成果97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：271575