工程機械液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)控制技術(shù)與實驗研究.pdf

1、液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)是工程機械中最為重要的組成部分，各類工程機械在快速發(fā)展的同時對液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)要求越來越高，因為液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)的性能決定整個工程機械作業(yè)車輛的動力性和經(jīng)濟性。國內(nèi)在全液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)的研究和應(yīng)用上還相對落后，大部分工程機械的驅(qū)動系統(tǒng)還是采用傳統(tǒng)的傳動方式，即便是在采用了液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)的作業(yè)車輛上其控制系統(tǒng)還是相對落后，導(dǎo)致液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)不能夠發(fā)揮其最大性能。傳統(tǒng)的開式控制方式或者單一變量的智能調(diào)節(jié)已經(jīng)不能夠滿足發(fā)展

2、的需求。本文在參考了大量文獻和進行反復(fù)的仿真研究后，提出一種聯(lián)合控制柴油機轉(zhuǎn)速、液壓泵排量和液壓馬達排量三種變量的控制方式，匹配三種變量，使系統(tǒng)發(fā)揮其最優(yōu)性能。
　　本課題為了能夠更好的對液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)多變量控制進行研究，設(shè)計了一種工程機械通用液壓動力驅(qū)動系統(tǒng)實驗臺，此實驗臺能夠為不同驅(qū)動方式的驅(qū)動系統(tǒng)提供各種實驗研究。本文對實驗臺主要設(shè)備的選型計算進行了說明，并設(shè)計了實驗臺控制和監(jiān)測系統(tǒng)。此后根據(jù)實驗臺柴油機型號建立了柴油機的

3、仿真模型，并進行了標(biāo)定實驗。然后分別建立了基于AMESim和Matlab聯(lián)合仿真的系統(tǒng)模型、基于simulink的仿真模型和基于simscape的液壓系統(tǒng)仿真模型，并對三種模型的建模過程進行了介紹。將三種模型與柴油機模型組合成系統(tǒng)模型，通過在實驗臺上得到的實驗數(shù)據(jù)對三種模型進行了標(biāo)定實驗，選出模型精度最高的Simscape作為控制研究用仿真模型，其模型精度在最大偏差點上誤差率不超過10％?；谀Ｐ退⒌娜N液壓系統(tǒng)模型，分析了各種模型

4、誤差產(chǎn)生原因。在 Simscape模型上對柴油機、變量液壓泵和變量液壓馬達三種變量進行聯(lián)合控制方法的仿真研究，仿真研究結(jié)果表明在采用三變量聯(lián)合閉環(huán)控制時柴油機和液壓系統(tǒng)可以在負荷突變時工作在最優(yōu)點上，系統(tǒng)效率高。
　　最后在實驗臺架上進行實驗驗證，結(jié)果證明本文提出的控制方法對于動力驅(qū)動系統(tǒng)的控制穩(wěn)定可行，液壓系統(tǒng)能夠在智能控制下穩(wěn)定工作在系統(tǒng)最優(yōu)點上，整個動力驅(qū)動系統(tǒng)的效率可以穩(wěn)定在最優(yōu)點附近，通過工況轉(zhuǎn)換還可以實現(xiàn)系統(tǒng)在高作業(yè)效