基于PLC的機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-13 14:43
隨著現(xiàn)代化建設(shè)步驟的加快,工程作業(yè)行走車輛在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮的作用越來越大。許多工程作業(yè)行走車輛不僅需要具備高速轉(zhuǎn)場運(yùn)輸?shù)哪芰,還需具備低速作業(yè)以及保證速度穩(wěn)定的能力,傳統(tǒng)單一的傳動方式并不能很好地解決這一矛盾,機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱在機(jī)械傳動模式下輸出高轉(zhuǎn)速,在靜壓傳動模式下輸出穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速,可以很好地解決這一問題。本文基于陜汽重卡與長安大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱對其控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先通過對機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱工作原理的分析,確定了控制系統(tǒng)的基本要求、主要功能,完成了控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),然后基于西門子S7-200PLC完成了控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了軟件的開發(fā),最后基于MATLAB/SIMULINK軟件對速度控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模分析,驗(yàn)證了控制算法的合理性、可行性,同時(shí)利用仿真結(jié)果對PID算法的參數(shù)進(jìn)行了整定。
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 工程作業(yè)行走車輛機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱的研究背景
1.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 歐姆希機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱的特點(diǎn)
1.4 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)的研究意義
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱工作原理分析
2.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 機(jī)械/靜壓模式的切換功能
2.2.2 車輛速度的控制
2.2.3 倒車的控制
2.2.4 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制
2.2.5 車輛的緊急制動
2.2.6 控制器采集的一些信號
2.3 控制系統(tǒng)的輸入輸出信號
2.4 本章小結(jié)
第三章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)中變量泵的選擇
3.2 系統(tǒng)中定量馬達(dá)的選擇
3.3 控制器的選擇
3.3.1 控制器的選擇
3.3.2 控制器的介紹
3.3.3 控制器電源的計(jì)算
3.3.4 控制器數(shù)字量輸入規(guī)范
3.3.5 控制器數(shù)字量輸出規(guī)范
3.3.6 控制器的 PWM 輸出
3.4 傳感器、切換開關(guān)、電控手柄等的選擇
3.4.1 機(jī)械/靜壓模式切換開關(guān)、電控手柄/調(diào)速旋紐選擇開關(guān)的選擇
3.4.2 齒輪嚙合傳感器的選擇
3.4.3 離合器離合傳感器選擇
3.4.4 信號指示燈的選擇
3.4.5 換擋撥叉的選擇
3.4.6 發(fā)動機(jī)飛輪、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器的選擇
3.4.7 電控手柄的選擇
3.4.8 調(diào)速旋紐的選擇
3.4.9 液壓泵、液壓馬達(dá)壓力傳感器的選擇
3.5 引腳分配
3.6 控制器的電路設(shè)計(jì)
3.7 本章小結(jié)
第四章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)流程的設(shè)計(jì)
4.1.1 控制系統(tǒng)主流程的設(shè)計(jì)
4.1.2 切換子流程的設(shè)計(jì)
4.1.3 速度控制子流程設(shè)計(jì)
4.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 編程軟件及編程語言簡介
4.2.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱速度控制系統(tǒng)分析
5.1 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱速度控制系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)
5.1.1 控制算法的選擇
5.1.2 PWM 信號
5.1.3 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動速度控制系統(tǒng)原理
5.2 速度控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模
5.2.1 變量泵的數(shù)學(xué)模型
5.2.2 變量泵—定量馬達(dá)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
5.2.3 馬達(dá)—負(fù)載的數(shù)學(xué)模型
5.2.4 速度傳感器的數(shù)學(xué)建模
5.3 模型仿真與分析
5.3.1 計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)及仿真內(nèi)容
5.3.2 計(jì)算機(jī)仿真軟件的選擇及軟件介紹
5.3.3 仿真軟件中機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動速度控制系統(tǒng)建模
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種機(jī)械液壓復(fù)合傳動裝置在掃路車中的應(yīng)用[J]. 李愛花,王其松. 工程機(jī)械. 2010(09)
[2]變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)化研究[J]. 鄧克. 液壓氣動與密封. 2009(05)
[3]變量泵-變量馬達(dá)自適應(yīng)控制算法研究[J]. 王巖,付永領(lǐng),牛建軍. 中國機(jī)械工程. 2009(10)
[4]發(fā)動機(jī)-變量泵極限負(fù)荷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 柳波,孫東坡,師輝宇. 現(xiàn)代制造工程. 2009(04)
[5]新型分動箱在特種車輛上的運(yùn)用[J]. 翁曉明,荀以釗,呂昀. 專用汽車. 2009(04)
[6]噴砂鑿毛在高速公路橋面鋪裝施工中的應(yīng)用[J]. 崔步云. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2008(03)
[7]全液壓攤鋪機(jī)行駛驅(qū)動系統(tǒng)分析[J]. 劉偉,朱偉敏,申寶成. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2007(09)
[8]拋丸設(shè)備在隧道防滑中的應(yīng)用[J]. 王勇,劉本軍. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2005(09)
[9]新型高壓清洗車[J]. 高道明,陳杰,黃仁發(fā). 工程機(jī)械. 2005(04)
[10]淺談智能化冷銑刨機(jī)控制技術(shù)[J]. 焦生杰,張平,王欣. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2005(03)
碩士論文
[1]專用車輛機(jī)械靜壓復(fù)合驅(qū)動系統(tǒng)性能研究[D]. 趙良.長安大學(xué) 2011
[2]掃洗機(jī)液壓系統(tǒng)全性能分析[D]. 吳縉.江蘇大學(xué) 2010
[3]自發(fā)電液壓傳動系統(tǒng)建模與仿真[D]. 馮殿軍.蘭州理工大學(xué) 2010
[4]泵控馬達(dá)閉式回路調(diào)速控制系統(tǒng)特性研究[D]. 李帥.浙江大學(xué) 2010
[5]高空作業(yè)車電液控制系統(tǒng)研究[D]. 王飛.長安大學(xué) 2009
[6]基于PID策略的電液比例泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)研究[D]. 許倩.長安大學(xué) 2008
[7]電液比例泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張曉剛.長安大學(xué) 2007
[8]牽引車輛液壓驅(qū)動系統(tǒng)自適應(yīng)控制策略研究[D]. 劉峰.長安大學(xué) 2006
本文編號:3135490
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 工程作業(yè)行走車輛機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱的研究背景
1.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 歐姆希機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱的特點(diǎn)
1.4 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)的研究意義
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱工作原理分析
2.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 機(jī)械/靜壓模式的切換功能
2.2.2 車輛速度的控制
2.2.3 倒車的控制
2.2.4 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制
2.2.5 車輛的緊急制動
2.2.6 控制器采集的一些信號
2.3 控制系統(tǒng)的輸入輸出信號
2.4 本章小結(jié)
第三章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)中變量泵的選擇
3.2 系統(tǒng)中定量馬達(dá)的選擇
3.3 控制器的選擇
3.3.1 控制器的選擇
3.3.2 控制器的介紹
3.3.3 控制器電源的計(jì)算
3.3.4 控制器數(shù)字量輸入規(guī)范
3.3.5 控制器數(shù)字量輸出規(guī)范
3.3.6 控制器的 PWM 輸出
3.4 傳感器、切換開關(guān)、電控手柄等的選擇
3.4.1 機(jī)械/靜壓模式切換開關(guān)、電控手柄/調(diào)速旋紐選擇開關(guān)的選擇
3.4.2 齒輪嚙合傳感器的選擇
3.4.3 離合器離合傳感器選擇
3.4.4 信號指示燈的選擇
3.4.5 換擋撥叉的選擇
3.4.6 發(fā)動機(jī)飛輪、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器的選擇
3.4.7 電控手柄的選擇
3.4.8 調(diào)速旋紐的選擇
3.4.9 液壓泵、液壓馬達(dá)壓力傳感器的選擇
3.5 引腳分配
3.6 控制器的電路設(shè)計(jì)
3.7 本章小結(jié)
第四章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)流程的設(shè)計(jì)
4.1.1 控制系統(tǒng)主流程的設(shè)計(jì)
4.1.2 切換子流程的設(shè)計(jì)
4.1.3 速度控制子流程設(shè)計(jì)
4.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 編程軟件及編程語言簡介
4.2.2 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱控制系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱速度控制系統(tǒng)分析
5.1 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動箱速度控制系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)
5.1.1 控制算法的選擇
5.1.2 PWM 信號
5.1.3 機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動速度控制系統(tǒng)原理
5.2 速度控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模
5.2.1 變量泵的數(shù)學(xué)模型
5.2.2 變量泵—定量馬達(dá)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
5.2.3 馬達(dá)—負(fù)載的數(shù)學(xué)模型
5.2.4 速度傳感器的數(shù)學(xué)建模
5.3 模型仿真與分析
5.3.1 計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)及仿真內(nèi)容
5.3.2 計(jì)算機(jī)仿真軟件的選擇及軟件介紹
5.3.3 仿真軟件中機(jī)械/靜壓復(fù)合傳動速度控制系統(tǒng)建模
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種機(jī)械液壓復(fù)合傳動裝置在掃路車中的應(yīng)用[J]. 李愛花,王其松. 工程機(jī)械. 2010(09)
[2]變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)化研究[J]. 鄧克. 液壓氣動與密封. 2009(05)
[3]變量泵-變量馬達(dá)自適應(yīng)控制算法研究[J]. 王巖,付永領(lǐng),牛建軍. 中國機(jī)械工程. 2009(10)
[4]發(fā)動機(jī)-變量泵極限負(fù)荷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 柳波,孫東坡,師輝宇. 現(xiàn)代制造工程. 2009(04)
[5]新型分動箱在特種車輛上的運(yùn)用[J]. 翁曉明,荀以釗,呂昀. 專用汽車. 2009(04)
[6]噴砂鑿毛在高速公路橋面鋪裝施工中的應(yīng)用[J]. 崔步云. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2008(03)
[7]全液壓攤鋪機(jī)行駛驅(qū)動系統(tǒng)分析[J]. 劉偉,朱偉敏,申寶成. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2007(09)
[8]拋丸設(shè)備在隧道防滑中的應(yīng)用[J]. 王勇,劉本軍. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2005(09)
[9]新型高壓清洗車[J]. 高道明,陳杰,黃仁發(fā). 工程機(jī)械. 2005(04)
[10]淺談智能化冷銑刨機(jī)控制技術(shù)[J]. 焦生杰,張平,王欣. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2005(03)
碩士論文
[1]專用車輛機(jī)械靜壓復(fù)合驅(qū)動系統(tǒng)性能研究[D]. 趙良.長安大學(xué) 2011
[2]掃洗機(jī)液壓系統(tǒng)全性能分析[D]. 吳縉.江蘇大學(xué) 2010
[3]自發(fā)電液壓傳動系統(tǒng)建模與仿真[D]. 馮殿軍.蘭州理工大學(xué) 2010
[4]泵控馬達(dá)閉式回路調(diào)速控制系統(tǒng)特性研究[D]. 李帥.浙江大學(xué) 2010
[5]高空作業(yè)車電液控制系統(tǒng)研究[D]. 王飛.長安大學(xué) 2009
[6]基于PID策略的電液比例泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)研究[D]. 許倩.長安大學(xué) 2008
[7]電液比例泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張曉剛.長安大學(xué) 2007
[8]牽引車輛液壓驅(qū)動系統(tǒng)自適應(yīng)控制策略研究[D]. 劉峰.長安大學(xué) 2006
本文編號:3135490
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