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基于液压变压器的车辆节能系统研究

陈延礼  
【摘要】: 本文主要是基于液压变压器的车辆节能系统进行研究。首先介绍了国内外液驱混合动力系统的研究现状及其发展趋势,提出应用液压变压器及蓄能器构造新型车辆节能系统,并阐述了节能系统的设计理念和工作原理。其次,根据节能思想建立车辆的数学模型,其中包括制动系统模型、液压变压器调节模型、蓄能器模型和电液比例控制模型等。从理论上分析该系统的特性,并应用MATLAB/simulink软件和采用PID、FLC(Fuzzy Logic Controller)、Fuzzy-PID及PID和FLC组合型模糊PID控制方式,对液压变压器配流盘的控制性能进行仿真研究,仿真结果表明Fuzzy-PID控制方式具有良好的控制性能。再次,根据蓄能器和液压变压器的数学模型,分析了蓄能器的蓄能动静特性、液压变压器控制角的排量特性、压力特性,由此对传统节能系统中蓄能器的蓄能效率和基于液压变压器对能量回收系统进行了仿真分析。得出结论,系统在理想状态下即忽略摩擦、机械效率和容积效率等因素影响,液压变压器可在原有节能系统基础上提高相对节能率33%左右。最后,在多功能液压实验台上应用单片机模拟器做为Fuzzy-PID控制器,进行伺服阀控制缸模拟驱动液压变压器配流盘的实验,主要对伺服阀的空载流量特性和液压缸位移动态响应特性进行研究。实验结果表明,本文采用的伺服阀控液压缸结构能够满足本课题驱动液压变压器配流盘机构的要求,具有实用价值。


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