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基于AMESim的静液传动车辆驱动系统控制及仿真

陈娟娟  
【摘要】: 静液传动系统可以在较宽的转速范围内实现车辆可控的无级变速,能够以较小的体积和重量传递较大的功率,运行成本低,在车辆行驶驱动系统中得到了广泛应用。但该系统是一类典型的非线性、时变性的高阶系统,车辆使用工况复杂、负载变化大,使系统的动态性能随负载变化而变化,而且变化的动态性能也使整个动力传动系统效率降低,耗油大,因此迫切需要采用先进的控制技术来提高系统性能。 本文概述了静液传动车辆驱动系统近年的发展现状,并就静液传动系统结构及原理、变量泵-定量马达调速系统、泵排量控制机构、发动机的性能评价指标以及发动机-变量泵功率匹配等相关问题进行了详细的研究分析。重点研究了泵控马达闭式回路调速系统,基于液压仿真软件AMESim建立相应的动态仿真模型,且对影响系统动态性能的因素进行了仿真分析。分析表明需要设计合适的控制策略,从而提高调速系统的动态性能。 首先采用常规PID方法进行速度控制仿真,结果表明PID只能利用一组固定参数进行控制,具有一定局限性,单独使用这种控制无法从根本上解决动态品质和稳态精度的矛盾。为此,引入模糊控制的方法,利用车轮马达转速误差和误差的变化率作为模糊控制器的输入,变量泵排量控制电流的补偿量作为输出,在MATLAB/Simulink中设计了模糊控制器。结合AMESim中的系统模型,进行联合仿真。结果表明模糊控制比PID控制具有更强的鲁棒性,也说明了本文所设计的模糊控制器控制效果较好,具有一定的理论意义和实际应用价值。 本文的研究内容为采用新型仿真软件AMESim在静液传动系统中的应用提供了依据,为设计泵控马达调速系统的控制策略提供了参考。


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