本文關(guān)鍵詞：混合動力飛機牽引車動力系統(tǒng)匹配優(yōu)化及控制策略研究

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【摘要】：近年來我國民用航空業(yè)的迅猛成長,機場航班起降愈發(fā)頻繁,繼而機場上飛機牽引車的使用也越來越多,對牽引車性能的要求越來越高。能源危機和日益嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題使得人們開始重視節(jié)能環(huán)保的車輛的開發(fā),大量新技術(shù)和新的設(shè)計思想被不斷應(yīng)用到飛機牽引車中。液壓混合動力技術(shù)不但可以實現(xiàn)制動能量在短時間內(nèi)快速有效的回收和釋放,而且在制造成本、技術(shù)成熟、可靠性以及維護便利程度等方面和傳統(tǒng)油電混合技術(shù)相比有較大的優(yōu)勢。本文以液壓混合動力飛機牽引車為研究對象,目的在于完善液壓混合動力技術(shù),并在飛機牽引車中應(yīng)用液壓混合動力技術(shù)。引入液壓蓄能器回收車輛的制動能量從而降低牽引車的能耗,實現(xiàn)牽引車的節(jié)能減排。在飛機牽引車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,根據(jù)飛機牽引車的民航和國家標(biāo)準(zhǔn),基于雙橋驅(qū)動技術(shù)設(shè)計了電驅(qū)動和液壓混合的并聯(lián)式液壓混合動力飛機牽引車動力系統(tǒng)。對飛機牽引車行駛時的動力性需求進行了分析,制定整車參數(shù)和性能要求以及動力系統(tǒng)元件的選擇準(zhǔn)則,對動力系統(tǒng)關(guān)鍵元件進行初步選型以及參數(shù)匹配。根據(jù)后向建模思想在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立飛機牽引車整車及各關(guān)鍵部件的仿真模型。動力系統(tǒng)關(guān)鍵元件參數(shù)對牽引車的動力性和節(jié)能效果等有著顯著的影響,合理的參數(shù)優(yōu)化有助于最大限度的提高牽引車整車性能和工作效率。動力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化選取重要的參數(shù)作為設(shè)計變量,確定相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)及約束條件,在MATAB編寫蟻群優(yōu)化算法代碼,對目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)值進行求解計算。最后合理的調(diào)整動力系統(tǒng)各元件參數(shù),從而達(dá)到系統(tǒng)的最佳匹配。制定液壓再生制動控制策略和基于模糊邏輯的驅(qū)動控制策略,對飛機牽引車動力系統(tǒng)兩種能量源進行合理的管理和分配,確定四輪驅(qū)動模式下電機和液壓泵/馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩分配以及兩種制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作,仿真結(jié)果表明蓄能器、電機的能量充放過程和動力輸出過程能很好的完成牽引任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】：飛機牽引車 液壓混合動力 匹配優(yōu)化 蟻群算法 模糊邏輯控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題的來源及研究背景和意義9
• 1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析9-15
• 1.2.1 國外液壓混合動力技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 國外液壓混合動力技術(shù)在飛機牽引車上的應(yīng)用12
• 1.2.3 國內(nèi)液壓混合動力技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 國內(nèi)液壓混合動力技術(shù)在飛機牽引車上的應(yīng)用13-14
• 1.2.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析及存在的問題14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 混合動力飛機牽引車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配16-31
• 2.1 飛機牽引車動力系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理16-17
• 2.2 飛機牽引車動力需求分析17-19
• 2.3 飛機牽引車行駛工況分析19-20
• 2.4 動力系統(tǒng)關(guān)鍵元件參數(shù)匹配20-30
• 2.4.1 動力蓄電池參數(shù)的選擇20-23
• 2.4.2 電動機參數(shù)的選擇23-24
• 2.4.3 液壓泵/馬達(dá)參數(shù)的選擇24-26
• 2.4.4 主減速器傳動比參數(shù)的選擇26-27
• 2.4.5 系統(tǒng)壓力參數(shù)的選擇27
• 2.4.6 液壓蓄能器參數(shù)的選擇27-29
• 2.4.7 液壓混合動力系統(tǒng)參數(shù)匹配結(jié)果29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 牽引車動力系統(tǒng)關(guān)鍵元件參數(shù)的優(yōu)化31-41
• 3.1 優(yōu)化算法的選擇31-33
• 3.2 蟻群優(yōu)化算法的基本原理33-35
• 3.3 確定參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)35-36
• 3.4 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的約束條件36-37
• 3.5 約束條件的轉(zhuǎn)化37-38
• 3.6 液壓混合動力系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化38-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 第4章 牽引車動力系統(tǒng)仿真模型的建立41-49
• 4.1 后向型飛機牽引車液壓混合動力系統(tǒng)仿真模型41
• 4.2 建立牽引車整車行駛阻力仿真模型41-42
• 4.3 驅(qū)動電機仿真模型42-43
• 4.4 蓄電池仿真模型43-45
• 4.5 液壓泵/馬達(dá)仿真模型45-46
• 4.6 液壓蓄能器仿真模型46-47
• 4.7 整車控制器仿真模型47-48
• 4.8 本章小結(jié)48-49
• 第5章 混合動力飛機牽引車動力系統(tǒng)控制策略研究49-60
• 5.1 基于模糊邏輯的控制策略49-52
• 5.1.1 模糊控制理論49-50
• 5.1.2 模糊控制器的組成50-52
• 5.2 混合動力飛機牽引車模糊邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計52-57
• 5.2.1 液壓混合動力系統(tǒng)控制策略目標(biāo)和要求52
• 5.2.2 液壓混合動力飛機牽引車工作模式52-53
• 5.2.3 基于模糊邏輯的驅(qū)動控制策略設(shè)計53-56
• 5.2.4 再生制動控制策略56-57
• 5.3 仿真結(jié)果分析57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻61-66
• 附錄66-72
• 致謝72

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本文編號：682644