噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機械自動變速器(Automated Mechanical transmission, AMT)技術(shù)是流體傳動領(lǐng)域的重要研究方向。AMT機械自動變速器是在普通機械變速器的基礎(chǔ)上進行技術(shù)改進而成。它符合節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求,具有很廣泛的應(yīng)用前景。 本文在分析總結(jié)了電子AMT和電液AMT兩種變速器的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)之上,設(shè)計出了一種新型的噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達,這種噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達主要由步進電機、隨動軸和擺動液壓缸三部分組成。將這種噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達安裝在機械變速器的換擋裝置上,便可通過控制該系統(tǒng)來控制變速器的換擋操作,從而達到自動變速的目的。本文在詳細分析和論證結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)之上,建立了該噴組轉(zhuǎn)板隨動馬達的數(shù)學(xué)模型,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)特性進行了分析,從理論上證明了該結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,響應(yīng)速度快,工作平穩(wěn)。 利用MATLAB仿真,有針對性地引入模糊PID控制策略,設(shè)計了模糊自整定PID控制器,將模糊PID控制與電液伺服控制技術(shù)結(jié)合起來,減小了液壓系統(tǒng)固有的非線性和參數(shù)多變性帶來對控制性能的不利影響,提高控制性能和效率;并將其與常規(guī)PID控制進行了比較分析。計算機仿真結(jié)果表明:與常規(guī)PID控制相比,模糊自整定PID控制具有實時性好、響應(yīng)快、超調(diào)小、階躍響應(yīng)平穩(wěn)。最后得出,本課題設(shè)計研究的噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達滿足了系統(tǒng)控制要求。 最后,文章總結(jié)了在新型噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達研究中取得的成果和不足,對今后研究工作提出展望。文中得出的一些結(jié)論對以后噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達理論研究有一定的參考價值,對將來實際應(yīng)用到工程實踐中也有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】:AMT 隨動軸 擺動液壓缸 MATLAB/Simulink 模糊控制
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH137.51
【目錄】:
- 摘要8-9
- Abstract9-11
- 第1章 緒論11-18
- 1.1 本課題的提出及意義11-12
- 1.2 電控機械式自動變速器國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢12-14
- 1.2.1 電控機械式自動變速器的發(fā)展歷史12-13
- 1.2.2 電控機械式自動變速器國內(nèi)研究情況13-14
- 1.3 電控機械式自動變速器的原理14-16
- 1.3.1 電控機械式自動變速器的總體結(jié)構(gòu)14-15
- 1.3.2 電控機械式自動變速器的系統(tǒng)組成15-16
- 1.4 電控機械式自動變速器的執(zhí)行機構(gòu)16
- 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容16-17
- 1.6 本章小結(jié)17-18
- 第2章 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的結(jié)構(gòu)設(shè)計18-28
- 2.1 電控機械式自動變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進18-23
- 2.1.1 機械式自動變速器的基本原理18-19
- 2.1.2 自動換擋液壓控制系統(tǒng)新方案的提出19-20
- 2.1.3 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的組成及原理設(shè)計20-23
- 2.2 單葉片擺動液壓缸的結(jié)構(gòu)計算與設(shè)計23-25
- 2.2.1 擺動液壓油缸的結(jié)構(gòu)計算23-24
- 2.2.2 擺動液壓油缸葉片的固定24-25
- 2.3 步進電機的工況要求25
- 2.3.1 步進電機概述25
- 2.3.2 步進的工況要求25
- 2.4 影響液壓系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素25-27
- 2.4.1 溫度對液壓系統(tǒng)的影響25-26
- 2.4.2 清潔度對液壓系統(tǒng)的影響26
- 2.4.3 液壓系統(tǒng)中的振動和噪聲26-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第3章 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的數(shù)學(xué)模型28-43
- 3.1 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的控制原理29-30
- 3.2 兩相步進電機的數(shù)學(xué)模型30-34
- 3.2.1 步進電機的工作原理30-32
- 3.2.2 兩相混合步進電機的數(shù)學(xué)模型建立32-34
- 3.3 隨動軸的數(shù)學(xué)模型34-38
- 3.3.1 研究隨動軸性能的參照模型34-35
- 3.3.2 隨動軸的流量特性35
- 3.3.3 噴嘴口節(jié)流面積計算35-37
- 3.3.4 隨動軸流量線性方程37-38
- 3.4 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的數(shù)學(xué)模型38-42
- 3.4.1 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的流量連續(xù)方程38-41
- 3.4.2 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的動態(tài)力矩平衡方程41
- 3.4.3 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的傳遞函數(shù)方塊圖41-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第4章 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的特性分析43-53
- 4.1 伺服系統(tǒng)分析的理論基礎(chǔ)43-44
- 4.1.1 伺服控制系統(tǒng)的品質(zhì)要求43
- 4.1.2 伺服控制系統(tǒng)的常用研究方法43-44
- 4.2 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析44-47
- 4.2.1 位置環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)的確定44-45
- 4.2.2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析45-47
- 4.3 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達系統(tǒng)響應(yīng)的特性分析47-50
- 4.3.1 階躍響應(yīng)分析47-48
- 4.3.2 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析48-49
- 4.3.3 影響控制系統(tǒng)參數(shù)的分析49-50
- 4.4 位置環(huán)控制系統(tǒng)精度誤差分析50-52
- 4.5 本章總結(jié)52-53
- 第5章 噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的控制策略與仿真53-62
- 5.1 MATLAB/Simulink仿真平臺的概述53
- 5.2 模糊控制器仿真模型的搭建53-55
- 5.2.1 模糊控制的特點53-54
- 5.2.2 參數(shù)模糊自整定PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)54-55
- 5.3 模糊控制器PID設(shè)計仿真55-61
- 5.3.1 位置模糊PID控制器設(shè)計55-60
- 5.3.2 模糊PID控制算法的Simulink仿真60-61
- 5.4 本章小結(jié)61-62
- 第6章 結(jié)論與展望62-64
- 參考文獻64-68
- 致謝68-69
- 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄69
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:噴嘴轉(zhuǎn)板隨動馬達的結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:394731
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