智軌列車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與聯(lián)合仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 11:49
智能軌道快運(yùn)列車簡稱智軌列車,是由中國中車公司研發(fā)的一種全新公共交通工具,采用的是多軸獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng),通過跟蹤虛擬軌跡來實(shí)現(xiàn)對車輛行駛方向的智能控制。智軌列車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用電子液壓助力的形式,由于其載客量巨大,所以其電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性就成為智軌列車安全運(yùn)行的基礎(chǔ)之一。本文專門針對智軌列車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行研究,建立了智軌列車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行理論分析,之后在此理論基礎(chǔ)上利用Adams和AMESim兩個(gè)仿真軟件對智軌列車的電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真,分析影響其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能的主要因素,最后通過測試智軌列車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái),驗(yàn)證仿真分析的準(zhǔn)確性,為實(shí)際轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和參數(shù)調(diào)整提供理論指導(dǎo)。本文首先以大量國內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研為基礎(chǔ),重點(diǎn)介紹了車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)的研究和發(fā)展情況,然后對智軌列車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)分別進(jìn)行了詳細(xì)說明,并對其雙比例伺服閥并聯(lián)控制非對稱缸的液壓系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析。之后,對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行Adams仿真建模,對其液壓系統(tǒng)進(jìn)行AMESim建模,然后通過設(shè)置軟件接口成功將兩個(gè)仿真模型聯(lián)通,從而把...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
智能軌道快運(yùn)列車在智軌列車的各個(gè)主要系統(tǒng)中,車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是其重要組成部分之一
上一章對電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,由于對智軌列車轉(zhuǎn)向機(jī)械結(jié)構(gòu)以及輪胎轉(zhuǎn)向阻力矩的研究較少,為了能更好地分析包括機(jī)械系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),本章將應(yīng)用 Adams 仿真軟件對智軌列車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和輪胎進(jìn)行建模。3.2Adams 模型的導(dǎo)入同上一章的分析對象一致,仍以智軌列車的第三軸車橋?yàn)槔M(jìn)行分析,首先應(yīng)用 Solidworks 三維設(shè)計(jì)軟件繪制出轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的各主要零部件的三維模型,并將各零部件裝配好,如圖 3-1 所示,為了能對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,需要將用Solidworks 軟件繪制好的三維模型導(dǎo)入到 Adams 中,導(dǎo)入方法是在 Solidworks 中將裝配好的三維模型另存為.parasolid 格式,然后在 Adams 中選擇導(dǎo)入就可以將Solidworks 模型無縫地轉(zhuǎn)變?yōu)?Adams 模型,各個(gè)零件的位置關(guān)系要在 Solidworks 裝配時(shí)設(shè)置好[55]。
24的活塞桿和缸筒以及角度傳感器連桿 1 和連桿 2。圖3-2 添加運(yùn)動(dòng)副后的Adams模型接下來就需要依據(jù)車橋各部件實(shí)際的運(yùn)動(dòng)關(guān)系在 Adams 軟件中對轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)模型添加運(yùn)動(dòng)副,在圖 3-2 中可以看到添加的各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的位置,仿真模型中添加的運(yùn)動(dòng)副類型及數(shù)目則如表 3-1 所示。表 3-1 運(yùn)動(dòng)副類型及數(shù)目運(yùn)動(dòng)副名稱約束的自由度(DOF)運(yùn)動(dòng)副數(shù)量平移 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)副 3 2 9移動(dòng)副 2 3 2固定副 3 3 23.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的質(zhì)量屬性為了更好地對轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,首先要設(shè)置好各零部件的質(zhì)量屬性,如質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等,在 Adams 中,當(dāng)設(shè)置好各部分零件的材料屬性之后,軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算出各零件的質(zhì)量屬性,其計(jì)算公式為[56]:2 2 2 21lim ( ) ( )nxx i i iiiI m y z y z dm→
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦用鉸接四驅(qū)車輛過橋結(jié)構(gòu)可靠性提升方法研究[J]. 郝明銳. 煤炭工程. 2019(01)
[2]閥控不對稱缸系統(tǒng)性能及能耗研究[J]. 彭惠芹. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2018(10)
[3]無刷直流電動(dòng)機(jī)FPGA占空比脈寬穩(wěn)定調(diào)制的研究[J]. 趙學(xué)嶺,李紅艷,馮光明,白松,張鈺培. 電氣應(yīng)用. 2018(19)
[4]汽車電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的建模及仿真[J]. 魏芳,張學(xué)文,王滿力. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(16)
[5]車用內(nèi)置式永磁電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩比電流控制[J]. 林立,王尊,趙乘麟,萬炳呈,陳紅專,陳鴻蔚. 邵陽學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[6]電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)速特性試驗(yàn)研究[J]. 解后循,高翔. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(08)
[7]智軌列車——城市交通新方案[J]. 王智. 現(xiàn)代班組. 2017(12)
[8]ART:中運(yùn)量城市軌道交通的新解決方案?[J]. 陳楠枰,王宇. 交通建設(shè)與管理. 2017(11)
[9]閥控液壓缸傳遞函數(shù)模型應(yīng)用與建模誤差分析[J]. 郭洪波,李磊,水涌濤,及紅娟. 流體傳動(dòng)與控制. 2017(05)
[10]全球首列“智軌”列車在湖南株洲面世[J]. 時(shí)力湘. 廣東交通. 2017(03)
博士論文
[1]大客車液壓助力主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制研究[D]. 黃開啟.華南理工大學(xué) 2016
[2]閥控非對稱缸系統(tǒng)的建模與控制方法研究[D]. 葉小華.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]大型輪式車輛油氣懸架及電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究[D]. 杜恒.浙江大學(xué) 2011
碩士論文
[1]A型純電動(dòng)客車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)優(yōu)化[D]. 閆鵬鵬.南京林業(yè)大學(xué) 2017
[2]二次冷軋軋機(jī)液壓推上系統(tǒng)消振的研究[D]. 姚輝.燕山大學(xué) 2017
[3]全液壓鉆機(jī)機(jī)電液耦合動(dòng)力學(xué)分析[D]. 蔣成林.成都理工大學(xué) 2016
[4]某重型汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的AMESim仿真研究[D]. 馬健.齊魯工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于電動(dòng)客車的電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)控制器的研究[D]. 韓艾呈.北京交通大學(xué) 2015
[6]新能源公交車電控液壓助力轉(zhuǎn)向仿真研究[D]. 易锃.西南交通大學(xué) 2015
[7]步進(jìn)式加熱爐液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 溫彬.天津理工大學(xué) 2015
[8]120噸重型平板車動(dòng)力學(xué)仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 潘玨承.中南大學(xué) 2013
[9]基于電液比例閥控缸位置系統(tǒng)的控制策略及性能研究[D]. 錢陽輝.東華大學(xué) 2012
[10]汽車電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 惠曉丹.重慶交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):3125495
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
智能軌道快運(yùn)列車在智軌列車的各個(gè)主要系統(tǒng)中,車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是其重要組成部分之一
上一章對電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,由于對智軌列車轉(zhuǎn)向機(jī)械結(jié)構(gòu)以及輪胎轉(zhuǎn)向阻力矩的研究較少,為了能更好地分析包括機(jī)械系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),本章將應(yīng)用 Adams 仿真軟件對智軌列車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和輪胎進(jìn)行建模。3.2Adams 模型的導(dǎo)入同上一章的分析對象一致,仍以智軌列車的第三軸車橋?yàn)槔M(jìn)行分析,首先應(yīng)用 Solidworks 三維設(shè)計(jì)軟件繪制出轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的各主要零部件的三維模型,并將各零部件裝配好,如圖 3-1 所示,為了能對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,需要將用Solidworks 軟件繪制好的三維模型導(dǎo)入到 Adams 中,導(dǎo)入方法是在 Solidworks 中將裝配好的三維模型另存為.parasolid 格式,然后在 Adams 中選擇導(dǎo)入就可以將Solidworks 模型無縫地轉(zhuǎn)變?yōu)?Adams 模型,各個(gè)零件的位置關(guān)系要在 Solidworks 裝配時(shí)設(shè)置好[55]。
24的活塞桿和缸筒以及角度傳感器連桿 1 和連桿 2。圖3-2 添加運(yùn)動(dòng)副后的Adams模型接下來就需要依據(jù)車橋各部件實(shí)際的運(yùn)動(dòng)關(guān)系在 Adams 軟件中對轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)模型添加運(yùn)動(dòng)副,在圖 3-2 中可以看到添加的各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的位置,仿真模型中添加的運(yùn)動(dòng)副類型及數(shù)目則如表 3-1 所示。表 3-1 運(yùn)動(dòng)副類型及數(shù)目運(yùn)動(dòng)副名稱約束的自由度(DOF)運(yùn)動(dòng)副數(shù)量平移 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)副 3 2 9移動(dòng)副 2 3 2固定副 3 3 23.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的質(zhì)量屬性為了更好地對轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,首先要設(shè)置好各零部件的質(zhì)量屬性,如質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等,在 Adams 中,當(dāng)設(shè)置好各部分零件的材料屬性之后,軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算出各零件的質(zhì)量屬性,其計(jì)算公式為[56]:2 2 2 21lim ( ) ( )nxx i i iiiI m y z y z dm→
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦用鉸接四驅(qū)車輛過橋結(jié)構(gòu)可靠性提升方法研究[J]. 郝明銳. 煤炭工程. 2019(01)
[2]閥控不對稱缸系統(tǒng)性能及能耗研究[J]. 彭惠芹. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2018(10)
[3]無刷直流電動(dòng)機(jī)FPGA占空比脈寬穩(wěn)定調(diào)制的研究[J]. 趙學(xué)嶺,李紅艷,馮光明,白松,張鈺培. 電氣應(yīng)用. 2018(19)
[4]汽車電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的建模及仿真[J]. 魏芳,張學(xué)文,王滿力. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(16)
[5]車用內(nèi)置式永磁電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩比電流控制[J]. 林立,王尊,趙乘麟,萬炳呈,陳紅專,陳鴻蔚. 邵陽學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[6]電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)速特性試驗(yàn)研究[J]. 解后循,高翔. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(08)
[7]智軌列車——城市交通新方案[J]. 王智. 現(xiàn)代班組. 2017(12)
[8]ART:中運(yùn)量城市軌道交通的新解決方案?[J]. 陳楠枰,王宇. 交通建設(shè)與管理. 2017(11)
[9]閥控液壓缸傳遞函數(shù)模型應(yīng)用與建模誤差分析[J]. 郭洪波,李磊,水涌濤,及紅娟. 流體傳動(dòng)與控制. 2017(05)
[10]全球首列“智軌”列車在湖南株洲面世[J]. 時(shí)力湘. 廣東交通. 2017(03)
博士論文
[1]大客車液壓助力主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制研究[D]. 黃開啟.華南理工大學(xué) 2016
[2]閥控非對稱缸系統(tǒng)的建模與控制方法研究[D]. 葉小華.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]大型輪式車輛油氣懸架及電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究[D]. 杜恒.浙江大學(xué) 2011
碩士論文
[1]A型純電動(dòng)客車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)優(yōu)化[D]. 閆鵬鵬.南京林業(yè)大學(xué) 2017
[2]二次冷軋軋機(jī)液壓推上系統(tǒng)消振的研究[D]. 姚輝.燕山大學(xué) 2017
[3]全液壓鉆機(jī)機(jī)電液耦合動(dòng)力學(xué)分析[D]. 蔣成林.成都理工大學(xué) 2016
[4]某重型汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的AMESim仿真研究[D]. 馬健.齊魯工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于電動(dòng)客車的電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)控制器的研究[D]. 韓艾呈.北京交通大學(xué) 2015
[6]新能源公交車電控液壓助力轉(zhuǎn)向仿真研究[D]. 易锃.西南交通大學(xué) 2015
[7]步進(jìn)式加熱爐液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 溫彬.天津理工大學(xué) 2015
[8]120噸重型平板車動(dòng)力學(xué)仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 潘玨承.中南大學(xué) 2013
[9]基于電液比例閥控缸位置系統(tǒng)的控制策略及性能研究[D]. 錢陽輝.東華大學(xué) 2012
[10]汽車電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 惠曉丹.重慶交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):3125495
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