發(fā)布時(shí)間：2020-05-09 01:24

【摘要】：隨著車輛電子控制技術(shù)的快速發(fā)展,線控轉(zhuǎn)向技術(shù)作為一種新型的電控技術(shù)在車輛上也得到了越來越多的發(fā)展和應(yīng)用,它取消了方向盤至轉(zhuǎn)向車輪之間的機(jī)械連接,采用了信號傳遞的方式。本文將線控轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)用于拖拉機(jī)上,結(jié)合了全液壓轉(zhuǎn)向技術(shù)和線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種拖拉機(jī)線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)既簡化了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),又具有液壓大動(dòng)力輸出的特點(diǎn),在電器元件的控制下,能夠靈活的完成轉(zhuǎn)向操作,提高轉(zhuǎn)向的準(zhǔn)確性與可靠性。線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅要具有傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)良好的轉(zhuǎn)向特性,準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)駕駛員的正確轉(zhuǎn)向意圖,而且還要具有憑借方向盤反作用力能將車輪和整車的受力狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)情況反饋給駕駛員,即路感反饋。本文針對線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn),對路感系統(tǒng)進(jìn)行了研究,主要完成了以下工作：首先,對線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),分別介紹了方向盤模塊、轉(zhuǎn)向模塊以及路感系統(tǒng)ECU模塊的設(shè)計(jì),主要對方向盤組件中的主要元件進(jìn)行了選型與匹配,并結(jié)合該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則闡述了其組成與工作原理。其次,基于轉(zhuǎn)向油缸壓力和車速兩個(gè)參數(shù)變量分析了線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感特性。通過對比歸納出的三種常見的路感特性曲線,引入曲線型路感特性曲線,確定出了轉(zhuǎn)向路感、轉(zhuǎn)向油缸壓力和車速三者之間的關(guān)系,具體步驟包括：采用全液壓轉(zhuǎn)向式拖拉機(jī)實(shí)車測試方法,得出給定不同車速下對應(yīng)的轉(zhuǎn)向油缸壓力的最大值；通過計(jì)算以及經(jīng)驗(yàn)分析確定出對應(yīng)不同車速下轉(zhuǎn)向路感的最大值,由此得出不同車速時(shí)的曲線斜率并擬合出車速感應(yīng)曲線；最終得出曲線型轉(zhuǎn)向路感特性曲線。結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的曲線型轉(zhuǎn)向路感特性能很好地協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向輕便性和路感之間的矛盾。第三,研究了線控液壓轉(zhuǎn)向路感的控制策略。提出了一種雙閉環(huán)路感控制系統(tǒng),通過分析選擇了較常用的PID控制算法,并將其應(yīng)用在該路感控制系統(tǒng)上。然后,基于線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感控制的工作原理,建立了路感模型的雙閉環(huán)控制系統(tǒng),并對路感控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明,PID控制器對路感控制系統(tǒng)有著很好的適應(yīng)性,所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有著較好的跟隨性、穩(wěn)定性,可以有效的控制拖拉機(jī)路感系統(tǒng)。最后,完成線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感控制器的設(shè)計(jì),搭建出線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架,并在臺(tái)架上進(jìn)行傳感器信號的采集與標(biāo)定以及路感模擬實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,本次研究所設(shè)計(jì)的線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠很好的實(shí)現(xiàn)路感反饋功能。
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S219

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本文編號：2655357