收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

拖拉机多段液压机械无级变速器控制策略研究

张明柱  
【摘要】: 液压机械无级变速传动(HMCVT)是一类由液压功率流与机械功率流联合的双功率流传动形式,良好的原理设计与先进的控制技术相结合,能够实现大功率、高效率无级变速传动,在大功率车辆上表现出良好的应用前景。论文针对HMCVT在大功率拖拉机上的应用,围绕原理设计、特性分析、建模仿真、无级变速和换段规律、工程应用控制策略、控制技术等方面进行了研究。 在分析HMCVT的组成原理、基本类型和传动特性的基础上,结合农业拖拉机的作业特征及其对传动系统性能的要求,开发了一种新型的多段HMCVT传动原理。新型多段HMCVT具有无级变速范围宽,在拖拉机的主要工作速度段传动效率高的突出优点。研究了HMCVT的传动比、转矩、功率流及效率等特性的分析计算方法和装备HMCVT拖拉机的牵引特性分析计算原理和表达方法,为车辆液压机械无级变速器的原理设计、性能分析、装车匹配及控制技术研究奠定了理论基础。 以开发多段HMCVT控制系统为主要目的,采用模块化方法建立了具有双流复合传动特征的多段HMCVT数学模型以及拖拉机整车动力传动系统数学模型。建模中,将多段HMCVT机械传动构件简化为具有集中质量和阻尼的刚性系统,在满足控制仿真要求的基础上简化了模型结构。针对多段HMCVT状态多变的特征,根据有限状态机原理,应用Matlab软件开发了多段HMCVT连续无级变速和换段的多状态转换仿真系统。通过仿真分析,提出了提高传动比调节速度的变增益PID控制原理和消除车速波动的调速位置变化率前馈控制原理。验证了建模方法的有效性,为快速研究各种控制策略提供了仿真试验条件。 获取最高生产率是设计拖拉机的主要目标,据此,针对多段HMCVT这类具有无级变速和有级换档双重特征的无级变速器,制定了基于牵引功率最大的无级变速和换段规律。指出要实现拖拉机的牵引功率最大,需要调节HMCVT的传动比,使发动机工作在与调速位置对应的最大功率点上。制定了使HMCVT优先工作在高效率段从而提高拖拉机牵引功率的换段原理。提出了用调速位置、发动机转速、工作段号和实际传动比作为控制参数的工程应用控制策略,论述了无级变速及换段规律中发动机工作转速和换段转速的计算原理。仿真表明了工程应用控制策略的有效性,为控制系统的开发提供了理论依据。 分析了影响拖拉机经济性的主要因素,指出因为多段HMCVT在不同传动比下效率差别较大,保证发动机的燃油消耗率与HMCVT传动效率之比g_e/η_b最小,是实现拖拉机经济性最佳的基本要求。提出了在HMCVT传动比和发动机转速二元协同控制下,保证g_e/η_b最小和车速稳定的拖拉机经济性最佳无级变速和换段规律。制定了以目标车速、发动机转速、油泵齿条位移、最佳传动比和滑转率为控制参数的工程应用控制策略。研究了用滑转率修正系数,对不同地面和垂直载荷条件下的滑转率进行实时修正的方法,实现了在各种工况下拖拉机的实际速度与目标速度的一致。给出了最佳传动比的优化计算原理和详细计算流程,制定了避免循环换段的换段规则。仿真验证了无级变速规律的合理性和工程应用控制策略的有效性。 在仿真分析和变速规律研究的基础上,根据建立的HMCVT传动拖拉机工作模式,开发了多段HMCVT液压和电控系统。由于排量比控制决定传动比控制的精度,论文提出一种排量比模糊-PID动态加权综合控制原理。进行了传动比控制台架试验,达到了快速性和准确性好、动态跟踪误差小的效果。该研究成果为多段HMCVT装车应用奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王悦;黎放;狄鹏;;基于系统动力学的武器装备研制风险分析[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2007年04期
2 卫国爱;全书海;苏林;祁承超;姜俊峰;;空压机用无刷直流电机的模糊控制及仿真[J];空军雷达学院学报;2010年04期
3 ;国内首次直驱永磁机组RTDS建模仿真成功[J];电机与控制应用;2010年12期
4 盛洪刚;谢运祥;;基于MATLAB的对零电流开关准谐振变换器的建模与仿真[J];电源技术应用;2002年10期
5 赵兴福,王仲范,邓亚东,魏健;电动汽车蓄电池建模仿真[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2004年01期
6 罗亚,周青山,周德雍,邹荣盛;短路电流计算程序的开发与仿真[J];华中电力;2004年06期
7 姚静媛;吴凤林;任家骏;;Pro/ENGINEER软件在棘轮装置设计研究中的应用[J];机械管理开发;2006年03期
8 胡晓峰;郑钢铁;;一种双层框架型腿式月球探测车方案[J];航天器工程;2007年06期
9 吴永波;何晓晔;谭东风;沙基昌;;军事建模仿真中概念模型定义比较[J];火力与指挥控制;2007年11期
10 张京明;王仕伟;程志刚;宋宝玉;;混合动力汽车再生制动系统的建模与仿真[J];计算机仿真;2008年07期
11 王福庆;邓志良;;永磁同步电动机直接转矩控制在Simulink下的建模仿真[J];现代制造工程;2008年10期
12 王锐;何洪文;;基于Cruise的整车动力性能仿真分析[J];车辆与动力技术;2009年02期
13 夏天;徐克林;洪旭东;;基于混合Petri网的PCBA制造系统的建模与仿真[J];现代制造工程;2009年09期
14 张青;;基于Plant Simulation的离散制造系统仿真研究[J];柴油机设计与制造;2011年02期
15 刘晓敏,许冯平,姚立纲,郝爱萍,李英杰;面向对象的射流泵虚拟设计和集成制造建模仿真[J];大庆石油学院学报;2000年01期
16 李峰,徐敏;FACTS控制器及其建模仿真[J];沈阳大学学报;2005年02期
17 胡红斐;罗玉涛;赵克刚;;基于瞬时优化的HEV控制策略(英文)[J];交通与计算机;2006年01期
18 张岩;冯书兴;于涛;;SBSW系统作战过程建模仿真[J];装备指挥技术学院学报;2006年01期
19 胡红斐;黄向东;罗玉涛;赵克刚;;HEV实时等效能量消耗最小控制策略[J];汽车工程;2006年06期
20 朱宏培;钱瑞明;骆圆圆;;水平定向钻机液压系统的设计与分析[J];机械;2006年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张英朝;张浩;张静;李伟;;对基于仿真采办的若干认识与思考[A];经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集[C];2010年
2 孙晗;刘忠宝;;Matlab/Simulink建模仿真在“制冷空调自控”教学中的应用[A];制冷空调学科发展与教学研究——第六届全国高等院校制冷空调学科发展与教学研讨会论文集[C];2010年
3 韩志军;王顺领;花传杰;;125mm坦克炮外弹道建模仿真[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
4 费敏锐;何国森;曹家麟;;生命系统建模仿真的研究和应用进展[A];2003年全国系统仿真学术年会论文集[C];2003年
5 李伯虎;肖田元;;序言[A];新观点新学说学术沙龙文集37:仿真是基于模型的实验吗[C];2009年
6 顾玉华;朱春祥;柯瑜;刘建军;;战场信息传输系统建模仿真[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
7 陈家庆;;脉冲式电子设备的建模仿真[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年
8 颜南明;李华;;MATLAB/SIMULINK仿真探讨[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
9 赵似兰;耿惠敏;;入睡纺锤和觉醒a脑电波机制的建模仿真研究[A];中国睡眠研究会第二届学术年会论著汇编[C];2001年
10 胡帆;李雪鹏;丁燕;;某新型发动机加力锁定实现方法与建模仿真[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张明柱;拖拉机多段液压机械无级变速器控制策略研究[D];西安理工大学;2007年
2 孙才勤;船舶电力系统建模仿真及动态稳定性研究[D];大连海事大学;2010年
3 尹世荣;差分吸收激光雷达建模仿真及其信息处理算法的研究[D];电子科技大学;2007年
4 易勇;分布式测控系统建模及其系统实时性研究[D];电子科技大学;2008年
5 王兴东;提高多轴重型越野车制动性能的理论与试验研究[D];华中科技大学;2005年
6 魏洪涛;基于网格计算的仿真任务管理与调度方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 牛文娟;基于系统演化算法的水资源多Agent系统建模仿真研究[D];河海大学;2007年
8 敖山;中国股票市场风险度评测模型与仿真研究[D];北京邮电大学;2009年
9 马文通;燃气轮机及燃气—蒸汽联合循环在部分工况下的仿真研究[D];上海交通大学;2009年
10 邓宏钟;基于多智能体的整体建模仿真方法及其应用研究[D];国防科学技术大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 欧晓丽;水声信道建模及其仿真平台的实现[D];厦门大学;2007年
2 张平;机电一体化系统的联合仿真技术研究[D];北京交通大学;2008年
3 杨典作;LG660挖掘机液压传动系统研究[D];吉林大学;2009年
4 陈宏亮;X-8航空发动机燃油调节系统建模仿真研究[D];西北工业大学;2006年
5 杜常清;汽车动力装置动态试验台建设与应用研究[D];武汉理工大学;2006年
6 刘秋铮;AMT离合器自适应控制策略及执行器系统开发[D];吉林大学;2006年
7 申晓亮;大冷量单级G-M制冷机回热器的建模仿真及结构设计的研究[D];合肥工业大学;2007年
8 张娟;雷达系统仿真、评估与实测数据分析[D];西安电子科技大学;2006年
9 贺少恒;呼吸机通气模式建模仿真及实现[D];汕头大学;2010年
10 赵宇;斜盘式轴向柱塞比例泵和液压软管的建模及仿真研究[D];太原理工大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李新民 实习生 刘坤领;金风科技直驱永磁风机RTDS建模仿真成功[N];经济参考报;2010年
2 南京陆军指挥学院 杨国鑫;切莫曲解作战实验[N];解放军报;2008年
3 记者 吕贤如;中国航天二院科技为专家李伯虎:仿真学科教育体系亟待形成[N];光明日报;2010年
4 记者 钱炜;复杂产品有了数字化研发平台[N];科技日报;2009年
5 国防大学 司光亚罗批 胡晓峰;主体技术 助力军事系统建模仿真[N];计算机世界;2007年
6 小亭;东西贸洽会 举槌频频 成交多多[N];中国经营报;2001年
7 朱新亚;UTP也能承载万兆[N];中国计算机报;2004年
8 依父 言忠 歌雅;解决“脑”问题[N];医药经济报;2001年
9 本报特约记者 刘 军 兰小红;创新之路不平凡[N];大众科技报;2005年
10 刘军 兰小红 唐小力;不平凡的创新之路[N];中国航空报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978