基于PLC的机械/静压复合传动箱控制系统研究
发布时间：2021-04-13 14:43
随着现代化建设步骤的加快，工程作业行走车辆在现代化建设中发挥的作用越来越大。许多工程作业行走车辆不仅需要具备高速转场运输的能力，还需具备低速作业以及保证速度稳定的能力，传统单一的传动方式并不能很好地解决这一矛盾，机械/静压复合传动箱在机械传动模式下输出高转速，在静压传动模式下输出稳定的低转速，可以很好地解决这一问题。本文基于陕汽重卡与长安大学联合研发的机械/静压复合传动箱对其控制系统进行研究。首先通过对机械/静压复合传动箱工作原理的分析，确定了控制系统的基本要求、主要功能，完成了控制系统方案设计，然后基于西门子S7-200PLC完成了控制系统硬件设计，在此基础上进行了软件的开发，最后基于MATLAB/SIMULINK软件对速度控制系统进行了建模分析，验证了控制算法的合理性、可行性，同时利用仿真结果对PID算法的参数进行了整定。
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 工程作业行走车辆机械/静压复合传动箱的研究背景
1.2 机械/静压复合传动箱国内外发展现状
1.3 欧姆希机械/静压复合传动箱的特点
1.4 机械/静压复合传动箱控制系统的研究意义
1.5 本文研究的主要内容
第二章 机械/静压复合传动箱控制系统方案设计
2.1 机械/静压复合传动箱工作原理分析
2.2 机械/静压复合传动箱控制系统方案设计
2.2.1 机械/静压模式的切换功能
2.2.2 车辆速度的控制
2.2.3 倒车的控制
2.2.4 发动机转速的控制
2.2.5 车辆的紧急制动
2.2.6 控制器采集的一些信号
2.3 控制系统的输入输出信号
2.4 本章小结
第三章 机械/静压复合传动箱控制系统硬件设计
3.1 系统中变量泵的选择
3.2 系统中定量马达的选择
3.3 控制器的选择
3.3.1 控制器的选择
3.3.2 控制器的介绍
3.3.3 控制器电源的计算
3.3.4 控制器数字量输入规范
3.3.5 控制器数字量输出规范
3.3.6 控制器的 PWM 输出
3.4 传感器、切换开关、电控手柄等的选择
3.4.1 机械/静压模式切换开关、电控手柄/调速旋纽选择开关的选择
3.4.2 齿轮啮合传感器的选择
3.4.3 离合器离合传感器选择
3.4.4 信号指示灯的选择
3.4.5 换挡拨叉的选择
3.4.6 发动机飞轮、液压马达转速传感器的选择
3.4.7 电控手柄的选择
3.4.8 调速旋纽的选择
3.4.9 液压泵、液压马达压力传感器的选择
3.5 引脚分配
3.6 控制器的电路设计
3.7 本章小结
第四章 机械/静压复合传动箱控制系统软件设计
4.1 控制系统流程的设计
4.1.1 控制系统主流程的设计
4.1.2 切换子流程的设计
4.1.3 速度控制子流程设计
4.2 机械/静压复合传动箱控制系统软件设计
4.2.1 编程软件及编程语言简介
4.2.2 机械/静压复合传动箱控制系统程序的设计
4.3 本章小结
第五章 机械/静压复合传动箱速度控制系统分析
5.1 机械/静压复合传动箱速度控制系统原理设计
5.1.1 控制算法的选择
5.1.2 PWM 信号
5.1.3 机械/静压复合传动速度控制系统原理
5.2 速度控制系统数学建模
5.2.1 变量泵的数学模型
5.2.2 变量泵—定量马达系统的数学模型
5.2.3 马达—负载的数学模型
5.2.4 速度传感器的数学建模
5.3 模型仿真与分析
5.3.1 计算机仿真的优点及仿真内容
5.3.2 计算机仿真软件的选择及软件介绍
5.3.3 仿真软件中机械/静压复合传动速度控制系统建模
5.4 本章小结
第六章 结论及展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种机械液压复合传动装置在扫路车中的应用[J]. 李爱花,王其松. 工程机械. 2010(09)
[2]变量泵-定量马达容积调速系统优化研究[J]. 邓克. 液压气动与密封. 2009(05)
[3]变量泵-变量马达自适应控制算法研究[J]. 王岩,付永领,牛建军. 中国机械工程. 2009(10)
[4]发动机-变量泵极限负荷控制系统的设计与仿真[J]. 柳波,孙东坡,师辉宇. 现代制造工程. 2009(04)
[5]新型分动箱在特种车辆上的运用[J]. 翁晓明,荀以钊,吕昀. 专用汽车. 2009(04)
[6]喷砂凿毛在高速公路桥面铺装施工中的应用[J]. 崔步云. 建设机械技术与管理. 2008(03)
[7]全液压摊铺机行驶驱动系统分析[J]. 刘伟,朱伟敏,申宝成. 筑路机械与施工机械化. 2007(09)
[8]抛丸设备在隧道防滑中的应用[J]. 王勇,刘本军. 筑路机械与施工机械化. 2005(09)
[9]新型高压清洗车[J]. 高道明,陈杰,黄仁发. 工程机械. 2005(04)
[10]浅谈智能化冷铣刨机控制技术[J]. 焦生杰,张平,王欣. 筑路机械与施工机械化. 2005(03)
硕士论文
[1]专用车辆机械静压复合驱动系统性能研究[D]. 赵良.长安大学 2011
[2]扫洗机液压系统全性能分析[D]. 吴缙.江苏大学 2010
[3]自发电液压传动系统建模与仿真[D]. 冯殿军.兰州理工大学 2010
[4]泵控马达闭式回路调速控制系统特性研究[D]. 李帅.浙江大学 2010
[5]高空作业车电液控制系统研究[D]. 王飞.长安大学 2009
[6]基于PID策略的电液比例泵控马达速度控制系统研究[D]. 许倩.长安大学 2008
[7]电液比例泵控马达速度控制系统控制策略研究[D]. 张晓刚.长安大学 2007
[8]牵引车辆液压驱动系统自适应控制策略研究[D]. 刘峰.长安大学 2006
本文编号：3135490
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 工程作业行走车辆机械/静压复合传动箱的研究背景
1.2 机械/静压复合传动箱国内外发展现状
1.3 欧姆希机械/静压复合传动箱的特点
1.4 机械/静压复合传动箱控制系统的研究意义
1.5 本文研究的主要内容
第二章 机械/静压复合传动箱控制系统方案设计
2.1 机械/静压复合传动箱工作原理分析
2.2 机械/静压复合传动箱控制系统方案设计
2.2.1 机械/静压模式的切换功能
2.2.2 车辆速度的控制
2.2.3 倒车的控制
2.2.4 发动机转速的控制
2.2.5 车辆的紧急制动
2.2.6 控制器采集的一些信号
2.3 控制系统的输入输出信号
2.4 本章小结
第三章 机械/静压复合传动箱控制系统硬件设计
3.1 系统中变量泵的选择
3.2 系统中定量马达的选择
3.3 控制器的选择
3.3.1 控制器的选择
3.3.2 控制器的介绍
3.3.3 控制器电源的计算
3.3.4 控制器数字量输入规范
3.3.5 控制器数字量输出规范
3.3.6 控制器的 PWM 输出
3.4 传感器、切换开关、电控手柄等的选择
3.4.1 机械/静压模式切换开关、电控手柄/调速旋纽选择开关的选择
3.4.2 齿轮啮合传感器的选择
3.4.3 离合器离合传感器选择
3.4.4 信号指示灯的选择
3.4.5 换挡拨叉的选择
3.4.6 发动机飞轮、液压马达转速传感器的选择
3.4.7 电控手柄的选择
3.4.8 调速旋纽的选择
3.4.9 液压泵、液压马达压力传感器的选择
3.5 引脚分配
3.6 控制器的电路设计
3.7 本章小结
第四章 机械/静压复合传动箱控制系统软件设计
4.1 控制系统流程的设计
4.1.1 控制系统主流程的设计
4.1.2 切换子流程的设计
4.1.3 速度控制子流程设计
4.2 机械/静压复合传动箱控制系统软件设计
4.2.1 编程软件及编程语言简介
4.2.2 机械/静压复合传动箱控制系统程序的设计
4.3 本章小结
第五章 机械/静压复合传动箱速度控制系统分析
5.1 机械/静压复合传动箱速度控制系统原理设计
5.1.1 控制算法的选择
5.1.2 PWM 信号
5.1.3 机械/静压复合传动速度控制系统原理
5.2 速度控制系统数学建模
5.2.1 变量泵的数学模型
5.2.2 变量泵—定量马达系统的数学模型
5.2.3 马达—负载的数学模型
5.2.4 速度传感器的数学建模
5.3 模型仿真与分析
5.3.1 计算机仿真的优点及仿真内容
5.3.2 计算机仿真软件的选择及软件介绍
5.3.3 仿真软件中机械/静压复合传动速度控制系统建模
5.4 本章小结
第六章 结论及展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种机械液压复合传动装置在扫路车中的应用[J]. 李爱花,王其松. 工程机械. 2010(09)
[2]变量泵-定量马达容积调速系统优化研究[J]. 邓克. 液压气动与密封. 2009(05)
[3]变量泵-变量马达自适应控制算法研究[J]. 王岩,付永领,牛建军. 中国机械工程. 2009(10)
[4]发动机-变量泵极限负荷控制系统的设计与仿真[J]. 柳波,孙东坡,师辉宇. 现代制造工程. 2009(04)
[5]新型分动箱在特种车辆上的运用[J]. 翁晓明,荀以钊,吕昀. 专用汽车. 2009(04)
[6]喷砂凿毛在高速公路桥面铺装施工中的应用[J]. 崔步云. 建设机械技术与管理. 2008(03)
[7]全液压摊铺机行驶驱动系统分析[J]. 刘伟,朱伟敏,申宝成. 筑路机械与施工机械化. 2007(09)
[8]抛丸设备在隧道防滑中的应用[J]. 王勇,刘本军. 筑路机械与施工机械化. 2005(09)
[9]新型高压清洗车[J]. 高道明,陈杰,黄仁发. 工程机械. 2005(04)
[10]浅谈智能化冷铣刨机控制技术[J]. 焦生杰,张平,王欣. 筑路机械与施工机械化. 2005(03)
硕士论文
[1]专用车辆机械静压复合驱动系统性能研究[D]. 赵良.长安大学 2011
[2]扫洗机液压系统全性能分析[D]. 吴缙.江苏大学 2010
[3]自发电液压传动系统建模与仿真[D]. 冯殿军.兰州理工大学 2010
[4]泵控马达闭式回路调速控制系统特性研究[D]. 李帅.浙江大学 2010
[5]高空作业车电液控制系统研究[D]. 王飞.长安大学 2009
[6]基于PID策略的电液比例泵控马达速度控制系统研究[D]. 许倩.长安大学 2008
[7]电液比例泵控马达速度控制系统控制策略研究[D]. 张晓刚.长安大学 2007
[8]牵引车辆液压驱动系统自适应控制策略研究[D]. 刘峰.长安大学 2006
本文编号：3135490
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3135490.html
