流动式架桥机闭式驱动系统电液制动系统研究
发布时间：2021-01-04 04:40
流动式架桥机是应用于多隧道段高铁建设的大型工程机械。其在山区施工中常会遇到下坡工况,闭式液压驱动系统的超越负载现象,将导致整车超速下滑。流动式架桥机现有气压制动无法实现重载下坡时的行车制动,且气压制动效率低、减速机制动冲击剧烈,超越负载现象对施工造成严重的安全隐患。本课题探索一种应用于流动式架桥机闭式驱动系统的电液制动系统,保证其在超越负载工况的安全性,并针对其动态特性、压力控制特性、制动控制策略等问题进行研究。研究内容主要包括:首先,归纳了工程车辆现有制动技术特点,详细分析流动式架桥机闭式驱动系统工作原理及超越负载现象特性;设计一种新型的应用于闭式驱动系统的变负载平衡回路满足制动要求;进行AMESim仿真,基于系统HCD模型分析阻尼等参数与制动系统动态性能的关系。其次,基于机理建模法建立制动阀数学模型;以制动回路的背压压力值为研究对象,设计PID控制器,仿真结果表明其超调量较大;根据压力控制的特点,设计模糊PID控制器进一步对控制器进行改进。再次,设计流动式架桥机制动系统控制策略;根据整车动力学模型,设计了制动一般滑模变结构控制器以下坡速度控制为目标,并给出背压值的控制率;进行MAT...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 架桥机国内外发展现状
1.3 流动式架桥机概况
1.3.1 架桥机主体结构
1.3.2 架桥机电液比例控制系统
1.4 工程车辆制动技术现状
1.5 课题来源与研究意义
1.6 论文主要研究内容
第2章 制动液压系统设计与动态特性分析
2.1 驱动系统特点及工作原理
2.1.1 驱动系统特点及关键元件分析
2.1.2 驱动系统调速原理研究
2.2 液压平衡回路理论
2.2.1 超越负载特性及液压平衡阀
2.2.2 液压平衡回路概况
2.3 制动液压系统设计与研究
2.3.1 流动式架桥机制动系统设计要求
2.3.2 制动液压系统原理设计与分析
2.3.3 制动系统动力学分析
2.3.4 先导阻尼网络及阀块设计
2.3.5 电液比例平衡回路的优势
2.4 制动系统仿真与动态特性研究
2.4.1 制动系统amesim模型建立
2.4.2 阻尼、弹簧刚度对稳定性仿真分析
2.4.3 管道容积对稳定性仿真分析
2.5 本章小结
第3章 电液制动系统建模及控制算法研究
3.1 电液制动系统数学模型的建立
3.1.1 比例环节数学模型
3.1.2 先导阀及主阀数学模型
3.1.3 泵及马达数学模型
3.1.4 电液制动系统整体数学模型
3.2 电液制动系统pid控制器设计
3.2.1 pid控制理论概述
3.2.2 pid控制器设计及仿真分析
3.3 电液制动系统模糊pid控制器设计
3.3.1 模糊pid控制器设计
3.3.2 模糊pid控制仿真分析
3.4 本章小结
第4章 下坡行车制动控制策略研究
4.1 制动控制系统控制策略
4.1.1 制动控制系统工作流程
4.1.2 参考车速及逻辑门计算
4.2 滑模变结构控制的理论基础
4.2.1 滑动模态的基本理论
4.2.2 滑动模态的数学定义
4.3 滑模变结构制动控制算法的设计
4.3.1 下坡工况制动模型
4.3.2 行车制动滑模控制器的设计
4.4 行车制动系统仿真分析
4.5 本章小结
第5章 制动控制系统设计与实验研究
5.1 实验概况
5.1.1 实验平台及设备
5.1.2 控制元件简介
5.1.3 传感器及测点
5.2 电气控制系统软件设计
5.2.1 控制器程序设计
5.2.2 显示器程序设计
5.3 实验研究
5.3.1 制动压力控制实验
5.3.2 不同工况制动系统有效性实验
5.3.3 恒速下坡制动控制策略实验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电液比例溢流阀加载系统参数模型辨识与实验研究[J]. 雷晓顺,秦璇,张奕,王杨芬,候帅. 机床与液压. 2016(15)
[2]基于EMB系统的整车ABS滑模变结构控制[J]. 周淑文,陈庆明,孙大明. 东北大学学报(自然科学版). 2016(07)
[3]高速铁路建设对我国铁路运输的影响[J]. 彭其渊,李建光,杨宇翔,文超. 西南交通大学学报. 2016(03)
[4]基于AMEsim的先导式溢流阀建模与仿真[J]. 周加永,张昂,莫新民,孟小净,赵浩. 兵器装备工程学报. 2016(02)
[5]全液压轮式运输车行车制动系统仿真分析[J]. 张振海,柳波. 计算机仿真. 2015(11)
[6]AMESim仿真技术在液压系统设计分析中的应用[J]. 刘昕晖,陈晋市. 液压与气动. 2015(11)
[7]闭式泵控马达液压系统效率研究[J]. 刘永,谷立臣,杨彬,吴振松,陈萌. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2015(07)
[8]电子液压制动系统的安全设计与匹配分析[J]. 胡东海,何仁. 农业工程学报. 2015(09)
[9]飞机防滑刹车模糊滑模变结构控制研究[J]. 李玉忍,张智慧,徐健龙. 西北工业大学学报. 2015(01)
[10]SLJ 900/32流动式架桥机设计选型与应用[J]. 陈士通,孙志星,张平,刘嘉武. 铁道工程学报. 2015(01)
博士论文
[1]盾构推进电液系统动力学特性及轨迹实时精确控制研究[D]. 刘志斌.浙江大学 2015
[2]大吨位履带起重机液压系统的动态特性研究[D]. 纪绪.吉林大学 2013
硕士论文
[1]流动式架桥机隧道内自动驾驶技术的研究[D]. 孙策.燕山大学 2017
[2]工程车辆全液压联合制动系统特性研究[D]. 张鹏.吉林大学 2016
[3]基于自适应模型预测控制的电动汽车恒速下坡控制研究[D]. 彭星.南京农业大学 2015
[4]多路阀主阀口流量控制特性及液控单向阀启闭过程的研究[D]. 陆海娇.兰州理工大学 2013
[5]滑移装载机闭式行走系统研究[D]. 元万荣.吉林大学 2012
[6]基于模糊滑模控制的机车防滑控制器的研究[D]. 罗志芳.中南大学 2012
[7]基于AMESim的工程机械液压系统故障仿真研究[D]. 汪宇亮.武汉理工大学 2012
[8]运架一体式架桥机的结构分析[D]. 刘金.武汉理工大学 2012
[9]超越负载工况下轮式起重机起升系统特性研究[D]. 刘帮才.吉林大学 2011
[10]LG953轮式装载机行车制动系统研究[D]. 刘泽群.吉林大学 2009
本文编号：2956167
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 架桥机国内外发展现状
1.3 流动式架桥机概况
1.3.1 架桥机主体结构
1.3.2 架桥机电液比例控制系统
1.4 工程车辆制动技术现状
1.5 课题来源与研究意义
1.6 论文主要研究内容
第2章 制动液压系统设计与动态特性分析
2.1 驱动系统特点及工作原理
2.1.1 驱动系统特点及关键元件分析
2.1.2 驱动系统调速原理研究
2.2 液压平衡回路理论
2.2.1 超越负载特性及液压平衡阀
2.2.2 液压平衡回路概况
2.3 制动液压系统设计与研究
2.3.1 流动式架桥机制动系统设计要求
2.3.2 制动液压系统原理设计与分析
2.3.3 制动系统动力学分析
2.3.4 先导阻尼网络及阀块设计
2.3.5 电液比例平衡回路的优势
2.4 制动系统仿真与动态特性研究
2.4.1 制动系统amesim模型建立
2.4.2 阻尼、弹簧刚度对稳定性仿真分析
2.4.3 管道容积对稳定性仿真分析
2.5 本章小结
第3章 电液制动系统建模及控制算法研究
3.1 电液制动系统数学模型的建立
3.1.1 比例环节数学模型
3.1.2 先导阀及主阀数学模型
3.1.3 泵及马达数学模型
3.1.4 电液制动系统整体数学模型
3.2 电液制动系统pid控制器设计
3.2.1 pid控制理论概述
3.2.2 pid控制器设计及仿真分析
3.3 电液制动系统模糊pid控制器设计
3.3.1 模糊pid控制器设计
3.3.2 模糊pid控制仿真分析
3.4 本章小结
第4章 下坡行车制动控制策略研究
4.1 制动控制系统控制策略
4.1.1 制动控制系统工作流程
4.1.2 参考车速及逻辑门计算
4.2 滑模变结构控制的理论基础
4.2.1 滑动模态的基本理论
4.2.2 滑动模态的数学定义
4.3 滑模变结构制动控制算法的设计
4.3.1 下坡工况制动模型
4.3.2 行车制动滑模控制器的设计
4.4 行车制动系统仿真分析
4.5 本章小结
第5章 制动控制系统设计与实验研究
5.1 实验概况
5.1.1 实验平台及设备
5.1.2 控制元件简介
5.1.3 传感器及测点
5.2 电气控制系统软件设计
5.2.1 控制器程序设计
5.2.2 显示器程序设计
5.3 实验研究
5.3.1 制动压力控制实验
5.3.2 不同工况制动系统有效性实验
5.3.3 恒速下坡制动控制策略实验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电液比例溢流阀加载系统参数模型辨识与实验研究[J]. 雷晓顺,秦璇,张奕,王杨芬,候帅. 机床与液压. 2016(15)
[2]基于EMB系统的整车ABS滑模变结构控制[J]. 周淑文,陈庆明,孙大明. 东北大学学报(自然科学版). 2016(07)
[3]高速铁路建设对我国铁路运输的影响[J]. 彭其渊,李建光,杨宇翔,文超. 西南交通大学学报. 2016(03)
[4]基于AMEsim的先导式溢流阀建模与仿真[J]. 周加永,张昂,莫新民,孟小净,赵浩. 兵器装备工程学报. 2016(02)
[5]全液压轮式运输车行车制动系统仿真分析[J]. 张振海,柳波. 计算机仿真. 2015(11)
[6]AMESim仿真技术在液压系统设计分析中的应用[J]. 刘昕晖,陈晋市. 液压与气动. 2015(11)
[7]闭式泵控马达液压系统效率研究[J]. 刘永,谷立臣,杨彬,吴振松,陈萌. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2015(07)
[8]电子液压制动系统的安全设计与匹配分析[J]. 胡东海,何仁. 农业工程学报. 2015(09)
[9]飞机防滑刹车模糊滑模变结构控制研究[J]. 李玉忍,张智慧,徐健龙. 西北工业大学学报. 2015(01)
[10]SLJ 900/32流动式架桥机设计选型与应用[J]. 陈士通,孙志星,张平,刘嘉武. 铁道工程学报. 2015(01)
博士论文
[1]盾构推进电液系统动力学特性及轨迹实时精确控制研究[D]. 刘志斌.浙江大学 2015
[2]大吨位履带起重机液压系统的动态特性研究[D]. 纪绪.吉林大学 2013
硕士论文
[1]流动式架桥机隧道内自动驾驶技术的研究[D]. 孙策.燕山大学 2017
[2]工程车辆全液压联合制动系统特性研究[D]. 张鹏.吉林大学 2016
[3]基于自适应模型预测控制的电动汽车恒速下坡控制研究[D]. 彭星.南京农业大学 2015
[4]多路阀主阀口流量控制特性及液控单向阀启闭过程的研究[D]. 陆海娇.兰州理工大学 2013
[5]滑移装载机闭式行走系统研究[D]. 元万荣.吉林大学 2012
[6]基于模糊滑模控制的机车防滑控制器的研究[D]. 罗志芳.中南大学 2012
[7]基于AMESim的工程机械液压系统故障仿真研究[D]. 汪宇亮.武汉理工大学 2012
[8]运架一体式架桥机的结构分析[D]. 刘金.武汉理工大学 2012
[9]超越负载工况下轮式起重机起升系统特性研究[D]. 刘帮才.吉林大学 2011
[10]LG953轮式装载机行车制动系统研究[D]. 刘泽群.吉林大学 2009
本文编号：2956167
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