特种车辆液压机械无级传动全阶段动态特性研究
发布时间：2022-01-21 07:38
液压机械无级传动（HMT）是一种新型复合无级传动装置,由液压传动和机械传动复合而成,其传动比范围大,效率高,可实现无级调速,是大功率车辆的理想传动形式之一。HMT的全功率换段方法可以从根本上消除液压机械无级传动在换段时的动力中断,改善HMT在换段过程中的动态特性。本课题以全功率换段方法为基础,建立包含全功率换段与段内调速的HMT全阶段模型与全功率换段控制器模型,进一步研究其动态特性。（1）分析以目标段离合器零速差时刻为理想换段时机的全功率换段方法,并详细计算了液压机械各段位工作时的转速特性、转矩特性和功率流特性。（2）建立了HMT全阶段仿真模型,包括分流机构模型、液压流机构模型、机械流、汇流机构模型、离合器模型和车辆模型等;对HMT的全程调速过程进行仿真分析和试验,通过对比液压回路容腔压力、定排量元件转速、输出转速等主要参数的试验结果与仿真结果,表明本文搭建的HMT全阶段模型可以较为准确地描述HMT段内调速与全功率换段动态特性。（3）分析HMT全功率换段工作过程,计算全功率换段过程的关键参数,结合增量式PID算法,设计了分段速比跟踪方法,利用PSO算法对PID参数进行整定,并搭建了HM...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
发动机与驾驶员仿真模型
第3章HMT全阶段工作过程仿真建模25图3-5车辆仿真模型3.4HMT模型建立HMT包括功率分流机构、机械传动机构、液压传动机构、功率汇流机构四个部分。在建模时。因为机械流传动机构与汇流机构均包含行星排传动机构与离合器，所以在将两个部分作为一个整体来进行建模。HMT模型主要由分流机构模型、液压流传动机构模型、机械流与汇流机构模型三部分组成。为了便于建模，建模过程中使用惯量集中的方法，将变排量液压元件和K3行星排太阳轮惯量、分流机构输入轴惯量集中等效到发动机惯量之上，K1、K2行星排太阳轮惯量等效到定排量元件输出轴上。在搭建HMT模型过程中，将发动机与分流机构之间的连接轴与K2、K3行星排行星架之间的连接轴等效为刚体，将定排量元件输出端、K1与K2行星排太阳轮之间的连接轴等效为弹簧阻尼单元。3.4.1液压流传动机构模型建立液压流传动机构是由变排量元件、定排量元件、排量控制机构、高低压溢流阀、补油泵、补油单向阀、管路等组成的闭式液压回路，其中油泵与低压溢流阀通过液动换向阀与低压侧压力回路连接。液压流传动机构数学模型是由高低压侧油液的流体动力学控制方程和定排量液压元件的转子动力学方程耦合的刚柔耦合模型，闭式液压回路等效模型如图3-6所示。
第3章HMT全阶段工作过程仿真建模31fC——机械阻力系数，一般取0.04~0.1。闭式液压回路工作在三种不同工况时，变排量元件机械效率与液压元件转矩如表3-5所示，定排量元件机械效率与液压元件转矩如表3-6所示，变量液压元件转矩计算模型如图3-9所示，变量液压元件转速计算模型如图3-10所示。表3-5变排量元件转矩与机械效率H-stateH0、H2H1机械效率mppdf1n1CCppdf1nCCp变排量元件转矩pT(Nm)pmaxpm2000pqpmpmax2000pq表3-6定排量元件转矩与机械效率H-stateH0、H2H1机械效率mmmdf1nCCpmdf11nCCp定排量元件转矩mT(Nm)mmm2000pqmmm2000Pq图3-9变量液压元件转矩计算模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]重型拖拉机HMCVT的5因素换段品质逐步回归优化研究[J]. 钱煜,程准,鲁植雄. 南京农业大学学报. 2020(03)
[2]液压机械无级传动全功率换段过程排量比调节模型[J]. 杨树军,张曼,曾盼文,张寅君,张璐,田霖. 农业工程学报. 2019(13)
[3]液压机械无级变速器的变论域模糊PID 速比跟踪控制[J]. 于今,陈华,刘骏豪. 中国机械工程. 2019(10)
[4]基于发动机转速调节特性CVT速比模糊控制仿真研究[J]. 郭卫,郏高祥,张武,陈亚. 机械强度. 2019(01)
[5]液压机械全功率换段方法及功率过渡特性[J]. 杨树军,鲍永,范程远. 农业工程学报. 2018(05)
[6]拖拉机液压机械无级变速器控制策略仿真与试验[J]. 胡海峰,史立新,张士庆. 控制工程. 2017(11)
[7]液压机械连续无级传动研究概述[J]. 郑啸洲,孙伟. 机械工程师. 2017(07)
[8]基于PSO优化Fuzzy-PID的全电调节无级变速器速比控制研究[J]. 张兰春,刘森,汪伟,沈宏生,王杉峰. 机械传动. 2016(12)
[9]单电机调节无级变速器试验研究[J]. 刘森,张兰春,王程,沈宏生,王杉峰,张硕. 汽车工程学报. 2016(06)
[10]泵控马达系统响应特性和效率特性的研究[J]. 朱镇,高翔,曹磊磊,潘道远,朱彧,郭静. 机床与液压. 2016(17)
硕士论文
[1]基于关键参量的液压机械无级传动目标段状态预测研究[D]. 范程远.燕山大学 2018
本文编号：3599849
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
发动机与驾驶员仿真模型
第3章HMT全阶段工作过程仿真建模25图3-5车辆仿真模型3.4HMT模型建立HMT包括功率分流机构、机械传动机构、液压传动机构、功率汇流机构四个部分。在建模时。因为机械流传动机构与汇流机构均包含行星排传动机构与离合器，所以在将两个部分作为一个整体来进行建模。HMT模型主要由分流机构模型、液压流传动机构模型、机械流与汇流机构模型三部分组成。为了便于建模，建模过程中使用惯量集中的方法，将变排量液压元件和K3行星排太阳轮惯量、分流机构输入轴惯量集中等效到发动机惯量之上，K1、K2行星排太阳轮惯量等效到定排量元件输出轴上。在搭建HMT模型过程中，将发动机与分流机构之间的连接轴与K2、K3行星排行星架之间的连接轴等效为刚体，将定排量元件输出端、K1与K2行星排太阳轮之间的连接轴等效为弹簧阻尼单元。3.4.1液压流传动机构模型建立液压流传动机构是由变排量元件、定排量元件、排量控制机构、高低压溢流阀、补油泵、补油单向阀、管路等组成的闭式液压回路，其中油泵与低压溢流阀通过液动换向阀与低压侧压力回路连接。液压流传动机构数学模型是由高低压侧油液的流体动力学控制方程和定排量液压元件的转子动力学方程耦合的刚柔耦合模型，闭式液压回路等效模型如图3-6所示。
第3章HMT全阶段工作过程仿真建模31fC——机械阻力系数，一般取0.04~0.1。闭式液压回路工作在三种不同工况时，变排量元件机械效率与液压元件转矩如表3-5所示，定排量元件机械效率与液压元件转矩如表3-6所示，变量液压元件转矩计算模型如图3-9所示，变量液压元件转速计算模型如图3-10所示。表3-5变排量元件转矩与机械效率H-stateH0、H2H1机械效率mppdf1n1CCppdf1nCCp变排量元件转矩pT(Nm)pmaxpm2000pqpmpmax2000pq表3-6定排量元件转矩与机械效率H-stateH0、H2H1机械效率mmmdf1nCCpmdf11nCCp定排量元件转矩mT(Nm)mmm2000pqmmm2000Pq图3-9变量液压元件转矩计算模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]重型拖拉机HMCVT的5因素换段品质逐步回归优化研究[J]. 钱煜,程准,鲁植雄. 南京农业大学学报. 2020(03)
[2]液压机械无级传动全功率换段过程排量比调节模型[J]. 杨树军,张曼,曾盼文,张寅君,张璐,田霖. 农业工程学报. 2019(13)
[3]液压机械无级变速器的变论域模糊PID 速比跟踪控制[J]. 于今,陈华,刘骏豪. 中国机械工程. 2019(10)
[4]基于发动机转速调节特性CVT速比模糊控制仿真研究[J]. 郭卫,郏高祥,张武,陈亚. 机械强度. 2019(01)
[5]液压机械全功率换段方法及功率过渡特性[J]. 杨树军,鲍永,范程远. 农业工程学报. 2018(05)
[6]拖拉机液压机械无级变速器控制策略仿真与试验[J]. 胡海峰,史立新,张士庆. 控制工程. 2017(11)
[7]液压机械连续无级传动研究概述[J]. 郑啸洲,孙伟. 机械工程师. 2017(07)
[8]基于PSO优化Fuzzy-PID的全电调节无级变速器速比控制研究[J]. 张兰春,刘森,汪伟,沈宏生,王杉峰. 机械传动. 2016(12)
[9]单电机调节无级变速器试验研究[J]. 刘森,张兰春,王程,沈宏生,王杉峰,张硕. 汽车工程学报. 2016(06)
[10]泵控马达系统响应特性和效率特性的研究[J]. 朱镇,高翔,曹磊磊,潘道远,朱彧,郭静. 机床与液压. 2016(17)
硕士论文
[1]基于关键参量的液压机械无级传动目标段状态预测研究[D]. 范程远.燕山大学 2018
本文编号：3599849
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3599849.html
