基于GPS技术的轮式装载机驱动防滑的仿真研究

发布时间：2017-05-14 17:01

  本文关键词：基于GPS技术的轮式装载机驱动防滑的仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现今，车辆驱动防滑控制（ASR）的研究已有很大的进展，但对于工程机械，这方面的研究却明显不足。在这一领域内，主动限滑差速器以其优良的限滑特性被越来越多地运用到车辆的驱动防滑控制，，本研究以ZL50装载机为研究对象，在深入研究普通差速器的结构结合工程机械驱动防滑系统设计要求的基础上，运用新型回流式液压主动限滑差速器，在matlab/simulink里进行仿真研究，同时理论验证了Global Positioning System(GPS)测速信号用于车辆防滑控制的可行性。 通过查阅文献，GPS定位系统发展到今天，已经实现了全球范围内覆盖范围广、信号可靠度好、准确度高和数据内容多用性的特点，它不仅能满足精密导航，还能对卫星信号进行载波相位测量，实现精准定位。然而，GPS提供的车速信号，并没有得到足够重视，对于车辆而言，它却可以提供全天候、高精度、测量速度快、低成本的车速信号。本文通过采集真实的GPS信号，从中解析出速度信号，运用EMD数据处理手段后，得到更加真实的车速值，理论上验证了该信号可用于车辆驱动防滑控制。 另一方面，对主动限滑差速器的结构和性能进行分析。结合工程机械的工作特点，搜索研究相关资料，在分析当前在用的普通差速器和被动式限滑差速器的优缺点的基础上，考虑到装载机的工作性能和其工作环境，最终提出改进了一种新型的回流式液压主动限滑差速器。 在matlab/simulink环境下建立ZL50装载机发动机、传动系统、限滑差速器、轮胎等模型，在确定初始行驶的动力学参数后，以回流式液压主动限滑差速器为控制对象，选取模糊控制差速器限滑力矩作为控制策略，在整车四轮驱动、不同工况的条件下进行仿真、分析，并得出结论。 仿真结果表明：新型回流式液压主动限滑差速器在控制驱动轮滑转方面表现良好，证明了其结构参数的合理性；所建立的模糊控制算法能迅速控制滑转率，使整车获得良好的动力性。
【关键词】：轮式装载机 驱动防滑 GPS测速 限滑差速器
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 车辆驱动防滑系统(ASR)及其研究意义9-10
• 1.2 车辆驱动防滑技术的发展历程10-11
• 1.3 驱动防滑技术现状11-14
• 1.3.1 控制方法11-13
• 1.3.2 控制策略13-14
• 1.4 四轮驱动车辆的驱动防滑14-17
• 1.4.1 四轮驱动车辆结构原理14-16
• 1.4.2 四驱车辆的驱动防滑16-17
• 1.5 论文背景与研究内容17-19
• 第二章 GPS 技术及其速度信息处理19-29
• 2.1 GPS 导航与测速的发展现状19-21
• 2.2 GPS 电文及解析21-23
• 2.3 速度信息的处理23-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 主动限滑差速器的动力学与运动学分析29-35
• 3.1 主动限滑差速器的设计思想29
• 3.2 非限滑模式的动力学与运动学分析29-31
• 3.3 限滑模式的动力学与运动学分析31-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 ZL50 装载机动力学建模35-44
• 4.1 ZL50 装载机的动力总成35-36
• 4.2 发动机与传动系统建模36-39
• 4.3 扭矩分配模型39-40
• 4.4 轮胎力学模型40-42
• 4.5 整机动力学模型42-43
• 4.6 本章小结43-44
• 第五章 控制系统建模与仿真结果分析44-58
• 5.1 模糊控制器的设计44-48
• 5.1.1 模糊控制方法44-45
• 5.1.2 模糊控制器的设计45-47
• 5.1.3 模糊系统建模47-48
• 5.2 技术参数48-49
• 5.3 仿真结果分析49-57
• 5.3.1 均一路面插入工况49-51
• 5.3.2 对接路面工况51-55
• 5.3.3 对开路面工况55-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64
• 研究成果64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：365710