電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制策略研究
本文關(guān)鍵詞:電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制策略研究
更多相關(guān)文章: 混合驅(qū)動(dòng) 動(dòng)態(tài)仿真 切換控制策略 模糊控制 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
【摘要】:針對(duì)現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)裝置中大功率與高精度、快速響應(yīng)之間難以協(xié)調(diào)的矛盾,提出了電-液混合驅(qū)動(dòng)的新思路。研究混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論和方法以及系統(tǒng)控制策略,以達(dá)到提高系統(tǒng)定位精度與響應(yīng)速度的目的。 本文首先論述了混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題。對(duì)電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,從它的工作原理出發(fā),分析系統(tǒng)中各組成部分的作用。 其次,進(jìn)行電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論研究:建立了描述液壓比例閥動(dòng)態(tài)性能的數(shù)學(xué)方程和液壓缸的流量方程;研究液壓缸活塞桿的摩擦特性,并建立了數(shù)學(xué)模型;研究了液壓系統(tǒng)在典型負(fù)載條件下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性;在電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)理論研究中,建立了永磁交流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,研究其控制策略;構(gòu)建了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型;在Matlab/Simulink中建立了框圖模型,進(jìn)行了仿真分析。 然后,在以上理論的基礎(chǔ)上,研究電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略,探討混合驅(qū)動(dòng)分級(jí)的依據(jù)及控制策略切換閾值,,建立了聯(lián)合動(dòng)態(tài)仿真模型并進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明,系統(tǒng)達(dá)到了快速精確定位的目的。 最后,研制混合驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)各個(gè)主要元器件進(jìn)行選型計(jì)算,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的液壓原理圖和電氣接線圖,搭建了混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置,編制了平臺(tái)控制軟件,開展了初步的調(diào)試實(shí)驗(yàn),為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論模型奠定了基礎(chǔ)。 本文的研究成果為冶金裝備、鍛壓裝備和數(shù)控機(jī)床等高端裝備提供了高精度驅(qū)動(dòng)的理論依據(jù)和設(shè)計(jì)方法,有較大實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。
【關(guān)鍵詞】:混合驅(qū)動(dòng) 動(dòng)態(tài)仿真 切換控制策略 模糊控制 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH137;TP273
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介8-9
- 1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)9-13
- 1.2.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展9-11
- 1.2.2 混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及意義13
- 1.4 本章小結(jié)13-14
- 2 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模及仿真14-24
- 2.1 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化14-15
- 2.2 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型15-19
- 2.3 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真分析19-23
- 2.3.1 仿真模型的建立19-21
- 2.3.2 仿真參數(shù)的計(jì)算21-22
- 2.3.3 仿真結(jié)果及動(dòng)態(tài)特性分析22-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 3 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模及仿真24-36
- 3.1 永磁同步伺服電機(jī)建模及其控制策略研究24-31
- 3.1.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)及其工作原理24-25
- 3.1.2 永磁同步伺服電機(jī)數(shù)學(xué)建模25-28
- 3.1.3 永磁同步電機(jī)矢量控制方法28-30
- 3.1.4 Matlab 中電機(jī)模型及控制策略的實(shí)現(xiàn)30-31
- 3.2 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型31-33
- 3.3 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真分析33-35
- 3.3.1 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)精度分析33-34
- 3.3.2 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析34-35
- 3.4 本章小結(jié)35-36
- 4 電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究36-44
- 4.1 電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制特性分析36-37
- 4.2 液壓驅(qū)動(dòng)與電氣伺服驅(qū)動(dòng)的切換控制問題37-38
- 4.3 基于非線性函數(shù)的優(yōu)化控制器設(shè)計(jì)38-42
- 4.3.1 優(yōu)化控制器設(shè)計(jì)39-40
- 4.3.2 模糊控制算法設(shè)計(jì)40-42
- 4.4 仿真分析42-43
- 4.5 本章小結(jié)43-44
- 5 電液混合驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制44-65
- 5.1 混合驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體方案設(shè)計(jì)44
- 5.2 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)44-52
- 5.2.1 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)44-45
- 5.2.2 液壓系統(tǒng)主要元件選型與性能詳述45-49
- 5.2.3 液壓系統(tǒng)原理圖和電氣接線圖設(shè)計(jì)49-52
- 5.3 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)52-57
- 5.3.1 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)52
- 5.3.2 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要元件選型與性能詳述52-55
- 5.3.3 電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣原理圖55-57
- 5.4 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)57-60
- 5.4.1 控制系統(tǒng)方案選擇57-58
- 5.4.2 元件選型與性能詳述58-59
- 5.4.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制原理圖59-60
- 5.5 電液混合驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-63
- 5.5.1 軟件功能需求分析60
- 5.5.2 關(guān)鍵算法實(shí)現(xiàn)60-62
- 5.5.3 軟件界面設(shè)計(jì)62-63
- 5.6 本章小結(jié)63-65
- 6 總結(jié)與展望65-66
- 6.1 工作總結(jié)65
- 6.2 工作展望65-66
- 致謝66-67
- 參考文獻(xiàn)67-70
- 附錄70
- A. 作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文70
- B. 作者在攻讀碩士期間參加的項(xiàng)目70
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1051302
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