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平板车转向轮组液压系统参数优化与仿真

史显忠  
【摘要】:平板车是一种运输重型设备和构件的专用车辆,普遍用于运输大型船舶分段、工业主机设备等重载场合。转向轮组液压系统作为平板车的重要组成部分,对整个车辆的运载性能起到了至关重要的作用。 平板车涉及的液压和机械构件较多,在运载和转向过程中,需要多桥、多轮组有良好的协同性,各个轮组要求有快速的瞬态响应。本文根据实际载荷情况,对平板车转向阻力矩进行了计算,确定了转向液压缸的最大推力,为转向液压系统的设计及优化提供了前提基础。 伺服阀控制液压缸是转向轮组液压系统的核心机构,本文通过传递函数法建立了系统动态方程,并由压力建立起液压缸位置方块图。根据选定的伺服阀和液压缸型号,运用MATLAB语言中的Simulink功能模块建立了机构仿真模型,针对三阶微分传递函数,编制了PID控制程序,通过仿真,调整控制参数,实现了对响应特性和控制精度优化的目的。 在液压转向系统建模过程中,以液压原理图为原始模型,完成对各液压元件参数的设置及函数的定义。关键元件选用Rexroth和Moog产品,并做了具体分析,从理论和实际两个方面确定模型关键件选型的正确性,确保能得到较为实际的仿真结果。在建模过程中,根据液压元件性能参数及其物理方程,编制了有效的仿真函数,设置了各元件初始状态和工作状态下的性能参数。对构建的液压模型进行仿真、结果分析及系统的优化。通过对仿真步长及仿真时间的设置,可以精确地观察仿真曲线变化规律,对诸如油缸运行速度、系统压力及阻尼等进行了分析和优化。


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