發(fā)布時間：2018-10-08 12:03

【摘要】：機械無級變速器一般是靠摩擦力來傳遞動力的，這樣就限制了其調(diào)速范圍和承載能力。針對這兩個問題，我們提出用機械無級變速器去封閉差動周轉(zhuǎn)輪系的兩個輸入端，形成所謂“控制式差動無級變速器”。這樣可以通過周轉(zhuǎn)輪系的差動合成作用，使機械無級變速器的調(diào)速范圍得以擴大，甚至實現(xiàn)過零調(diào)速；或者通過并聯(lián)系統(tǒng)的功率分流作用，提高整個裝置的承載能力，同時實現(xiàn)精密調(diào)速。在上述兩個問題中，無論解決哪一個，，都可以擴大機械無級變速器的應用范圍。 控制式差動無級變速器在結(jié)構(gòu)上比較復雜，我們對其進行了運動學分析，給出裝置類型的判定依據(jù)、傳動比和調(diào)速范圍等公式；該裝置在空間結(jié)構(gòu)上存在封閉，有可能導致循環(huán)功率的產(chǎn)生，簡單分析裝置是否存在循環(huán)功率的方法以及功率流計算方法；最后對裝置的傳動效率進行分析，推導出傳動功率與裝置參數(shù)之間的關(guān)系式。以前控制式差動無級變速器的調(diào)速都是靠調(diào)速手柄來進行機械調(diào)節(jié)，這樣既費力又不準確，隨著現(xiàn)代化大工業(yè)時代的到來，尤其是現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，在此就提出利用現(xiàn)代控制系統(tǒng)理論建立控制式差動無級變速器的自動調(diào)速控制系統(tǒng)。通過對控制式差動無級變速器的結(jié)構(gòu)上進行分析，在理論上對調(diào)節(jié)函數(shù)進行推導得出調(diào)速函數(shù)的表達式，由于調(diào)速函數(shù)表達式過于復雜，加上寬V帶在調(diào)速的過程中有可能打滑或者帶的伸張等，用現(xiàn)在控制理論很難實現(xiàn)精確的調(diào)速控制，所以利用最小二乘法對實驗采樣的數(shù)據(jù)進行擬合，最后得出調(diào)速函數(shù)多項式形式，為下一步控制理論做基礎(chǔ)。 在建立后控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)函數(shù)模型后，提出三種總體控制方案，在選擇對比后決定采用以固高運動控制器為基礎(chǔ)的伺服控制系統(tǒng)這一方案。確定控制方案后搭建控制系統(tǒng)的硬件模型，利用前面所知道的具體參數(shù)對編碼器、固高控制器、伺服驅(qū)動器和伺服電機等硬件進行參數(shù)、性能對比選擇，最后選擇出具體的型號類型，確定硬件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。 在硬件系統(tǒng)確定后，在此我們利用Visual C++強大的開發(fā)軟件功能，根據(jù)控制式差動無級變速器在應用中經(jīng)常用到的實際情況，提出三種調(diào)速控制模式，編制出人機對話框。并簡單介紹操作程序的操作方法與步驟，在基于固高運動控制器開發(fā)出對應于三種控制模式的程序。本文為控制式差動無級變速器的調(diào)速控制提供了相對完整的理論分析過程，對其自動化調(diào)速的實現(xiàn)具有一定的指導意義。
[Abstract]:Mechanical stepless transmission is usually transmitted by friction, which limits its speed range and bearing capacity. In view of these two problems, we propose to use mechanical stepless transmission to close the two input terminals of differential swing gear train and form the so-called "controlled differential stepless transmission". In this way, the speed range of the mechanical stepless transmission can be expanded or even achieved through the differential synthesis of the swing gear train, or the load carrying capacity of the whole device can be enhanced by the power shunt of the parallel system. At the same time, the precision speed regulation is realized. No matter which one of the above two problems can be solved, the application of mechanical stepless transmission can be expanded. The structure of the controlled differential stepless variable transmission is quite complex. The kinematics analysis is carried out, and the determination basis of the device type, the transmission ratio and the speed regulation range are given, and the device is closed in the space structure. It may lead to the generation of circulating power, simple analysis of whether the device has the method of circulating power and power flow calculation method. Finally, the transmission efficiency of the device is analyzed, and the relationship between transmission power and device parameters is deduced. In the past, the speed regulation of the control differential stepless transmission was controlled by the speed control handle, which was both laborious and inaccurate. With the arrival of the modern industrial age, especially the development of modern control technology, Based on the modern control system theory, the automatic speed regulation control system of the control differential stepless transmission is proposed. Based on the analysis of the structure of the control differential stepless transmission, the expression of the governing function is derived theoretically, because the expression of the governing function is too complicated. In addition, the wide V band may slip or stretch in the course of speed regulation, so it is very difficult to realize the accurate speed control with the present control theory, so the least square method is used to fit the experimental sampling data. Finally, the polynomial form of the governing function is obtained, which is the basis of the next control theory. After the adjustment function model of the post control system is established, three general control schemes are proposed, and the servo control system based on the fixed height motion controller is selected and compared. The hardware model of the control system is built after the control scheme is determined. The parameters of the encoder, the fixed height controller, the servo driver and the servo motor are compared and selected by using the specific parameters previously known. Finally, the specific model type is selected, and the hardware system structure is determined. After the hardware system is determined, we use the powerful development software function of Visual C, according to the actual situation that the control type differential stepless transmission is often used in the application, put forward three kinds of speed regulation control mode, compile the man-machine dialogue frame. The operation method and procedure of the operation program are introduced briefly, and the program corresponding to three control modes is developed based on the fixed height motion controller. This paper provides a relatively complete theoretical analysis process for the speed regulation control of the controlled differential stepless variable transmission, and has certain guiding significance for the realization of its automatic speed regulation.
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH132.46

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本文編號：2256674