本文關鍵詞：履帶式裝載機行駛液壓控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會經濟建設的發(fā)展,履帶式裝載機廣泛應用于能源、交通、礦山、冶金等行業(yè)的土石方作業(yè),尤其適合于輪式裝載機不能作業(yè)的惡劣工作場地。隨著液壓傳動在工程機械行駛系統(tǒng)的應用越來越廣泛,我們必須開展對包括裝載機在內的工程機械行駛系統(tǒng)液壓傳動控制方面的研究,以指導我國工程機械傳動系統(tǒng)實現(xiàn)液壓化、智能化發(fā)展。本文分析履帶式裝載機作業(yè)工況特點,而提出了其對行使液壓傳動系統(tǒng)的要求。分析了各種液壓傳動系統(tǒng)方案,確定了行走系統(tǒng)為閉式回路,容積調速方案,輪邊獨立驅動,采用高速馬達減速方案的變量泵—變量馬達系統(tǒng),闡述了其組成和工作原理。本文提出了控制變量泵排量進行發(fā)動機的恒功率控制與變功率控制方式,從而使發(fā)動機工作在最佳經濟點或者最大功率點,保證發(fā)動機工作的經濟性和動力性。研究了變量泵與發(fā)動機的參數(shù)匹配與控制方法。根據對變量馬達的控制要求,提出了變量馬達高壓自動控制(HA)方式,分析了這種控制方式的特點。提出了以發(fā)動機轉速的偏差作為控制參數(shù)輸入控制器,來控制變量泵和變量馬達排量,以達到發(fā)動機工作在最佳工作點的控制策略。提出了模糊PID控制在履帶式裝載機液壓控制系統(tǒng)的應用方案,并闡述了模糊控制的原理以及提出了模糊控制規(guī)則,并將其在Simulink軟件中實現(xiàn)。本文進行了裝載機行駛系統(tǒng)的動力學和運動學分析,得到了裝載機在各種工況下的行駛阻力計算方程。選取了液壓系統(tǒng)的額定壓力和最高壓力,分析了壓力與載荷的匹配方式。提出了履帶式裝載機的主要技術資料,通過計算各工況下的行駛阻力和查閱相關參數(shù)計算得到最大切線牽引力。通過選取適合比功率值,確定了發(fā)動機的型號,通過計算液壓系統(tǒng)元件的轉矩、排量、轉速等參數(shù),選取了液壓泵和液壓馬達的型號,并進行了泵和馬達的轉速校核。本文進行了基于液壓行駛系統(tǒng)的構成方案和參數(shù)匹配的理論分析,建立了液壓行駛系統(tǒng)的數(shù)學模型,為參數(shù)控制和系統(tǒng)仿真提供分析依據。然后應用Simulink建立了液壓行駛系統(tǒng)的仿真模型,進行了動態(tài)響應分析,得到其動態(tài)特性。
【關鍵詞】：裝載機 行駛 液壓傳動 SIMULINK 控制仿真
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH243;TP273
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• abstract5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景11
• 1.2 行駛系統(tǒng)液壓傳動的特點11-12
• 1.3 液壓行駛系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 研究目的和意義14
• 1.5 論文主要研究內容14-17
• 第二章 裝載機行駛液壓傳動系統(tǒng)設計17-23
• 2.1 裝載機對液壓傳動系統(tǒng)要求17
• 2.2 行駛液壓驅動系統(tǒng)方案的選擇17-21
• 2.2.1 液壓傳動回路的選擇18-19
• 2.2.2 液壓系統(tǒng)的速度控制方案19-20
• 2.2.3 車輛底盤液壓驅動方案20
• 2.2.4 馬達驅動方案20-21
• 2.3 裝載機液壓行駛系統(tǒng)組成及原理21-22
• 2.4 本章小結22-23
• 第三章 發(fā)動機與液壓驅動系統(tǒng)匹配及控制23-43
• 3.1 發(fā)動機的特性分析23-25
• 3.1.1 速度特性23
• 3.1.2 調速特性23-24
• 3.1.3 萬有特性24-25
• 3.2 發(fā)動機與變量泵的匹配和控制25-28
• 3.3 變量泵與變量馬達的參數(shù)匹配和控制28-30
• 3.4 行駛系統(tǒng)控制策略30-39
• 3.4.1 行駛系統(tǒng)模糊PID控制方案32-35
• 3.4.2 模糊PID控制規(guī)則35-38
• 3.4.3 模糊控制器的軟件實現(xiàn)38-39
• 3.5 液壓元件效率分析39-41
• 3.5.1 變量泵效率影響分析39-40
• 3.5.2 變量馬達效率影響分析40-41
• 3.6 本章小結41-43
• 第四章 履帶式裝載機行駛驅動系統(tǒng)參數(shù)匹配43-59
• 4.1 裝載機行駛系統(tǒng)運動學與動力學分析43-48
• 4.1.1 裝載機行駛系統(tǒng)動力學分析43-46
• 4.1.2 裝載機行駛系統(tǒng)運動學分析46-47
• 4.1.3 履帶式裝載機滑轉率匹配分析47
• 4.1.4 液壓馬達外負載扭矩計算[31]47-48
• 4.2 行駛液壓系統(tǒng)壓力的選取48-50
• 4.2.1 系統(tǒng)額定壓力的選取和匹配48-49
• 4.2.2 系統(tǒng)最高壓力的選取和匹配49-50
• 4.3 行駛液壓系統(tǒng)參數(shù)計算及設備選型50-55
• 4.3.1 履帶式裝載機主要技術參數(shù)50
• 4.3.2 各專業(yè)工況下牽引力計算50-51
• 4.3.3 履帶裝載機的最大切線牽引力51-53
• 4.3.4 履帶式裝載機發(fā)動機比功率及發(fā)動機的選取53
• 4.3.5 液壓馬達參數(shù)計算53-54
• 4.3.6 液壓泵參數(shù)計算54-55
• 4.4 液壓元件轉速匹配校核55-57
• 4.4.1 泵轉速校核55-56
• 4.4.2 馬達轉速校核56-57
• 4.5 本章小結57-59
• 第五章 液壓行駛驅動系統(tǒng)的數(shù)學模型59-79
• 5.1 發(fā)動機油門控制機構數(shù)學模型59-61
• 5.2 泵的變量調節(jié)機構數(shù)學模型61-68
• 5.2.1 電—機械轉換元件模型61-63
• 5.2.2 電液比例流量方向控制閥模型63-64
• 5.2.3 閥控液壓缸數(shù)學模型64-68
• 5.2.4 變量泵活塞—斜盤傾角環(huán)節(jié)68
• 5.3 變量馬達變量調節(jié)機構數(shù)學模型68-71
• 5.3.1 電液比例方向流量控制閥模型68-69
• 5.3.2 兩位三通閥控液壓缸數(shù)學模型69-70
• 5.3.3 變量馬達活塞—斜軸傾角環(huán)節(jié)70-71
• 5.4 泵—馬達系統(tǒng)的數(shù)學模型71-73
• 5.4.1 變量泵—定量馬達系統(tǒng)的數(shù)學模型71-72
• 5.4.2 定量泵—變量馬達系統(tǒng)的數(shù)學模型72-73
• 5.4.3 變量泵—變量馬達系統(tǒng)的數(shù)學模型73
• 5.5 馬達轉角—車輛速度數(shù)學模型73-74
• 5.6 負載等效處理74-76
• 5.6.1 液壓泵變量機構等效負載74-75
• 5.6.2 液壓馬達變量機構等效負載75
• 5.6.3 液壓馬達等效負載75-76
• 5.7 本章小結76-79
• 第六章 液壓行駛系統(tǒng)軟件仿真79-89
• 6.1 軟件概述79-80
• 6.2 液壓行駛控制系統(tǒng)的仿真參數(shù)及系統(tǒng)總傳遞函數(shù)80-83
• 6.3 Simulink仿真83-87
• 6.3.1 液壓泵變量機構仿真83-84
• 6.3.2 液壓馬達變量機構仿真84-85
• 6.3.3 變量機構—車速模型仿真85-87
• 6.4 本章小結87-89
• 第七章 總結與展望89-91
• 7.1 總結89-90
• 7.2 展望90-91
• 參考文獻91-95
• 攻讀學位期間取得的研究成果95-97
• 致謝97

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：履帶式裝載機行駛液壓控制系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370272