新型电控液驱车关键技术的研究——驱动/制动系统

论文题目: 新型电控液驱车关键技术的研究——驱动/制动系统

论文类型: 博士论文

论文专业: 机电工程

作者: 韩文

导师: 常思勤

关键词: 电控液驱车,驱动,制动系统,模糊控制,新型,二次调节,能量回收

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 节约能源、保护环境已成为人们关切的全球性热门话题。节能是要求从开发到利用的全部过程中获得更高的能源利用率。从长远观点来看,汽车用的能源必须换代,找出新的能源,其发展才更有前途。但就目前而言,如何降低汽车能源的消耗,节约宝贵的石油资源,争取寻求可靠代用燃料的时间是当务之急。 城市客车运行工况需要频繁的起动制动,过多的能量消耗在制动器上。若能把消耗在制动器上的能量尽量回收和重新利用,对提高车辆的燃油经济性大有益处,同时对提高车辆的排放也有很大的改善。 在查阅大量国内外有关文献的基础上,通过对飞轮储能、液压储能和蓄电池储能三种汽车复合传动系统形式进行分析比较,并针对城市客车的行驶特点,选用液压蓄能器作为储能元件。 二次调节传动技术是一种新型的传动技术。该技术是建立在恒压网络的基础上,通过改变传动系统中液压马达的斜盘倾角,从而改变排量来适应负载的变化。利用液压马达的四象限工作特性,能够有效地实现能量的回收与再利用,具有很高的效率和很好的节能效果。将二次调节技术应用于车辆的传动系统中,对研究车辆的能量回收再利用和减少环境污染无疑具有重要意义。 在分析和研究二次调节传动系统工作原理的基础上,本文提出了一种采用二次调节传动技术构成的新型电控液驱车驱动/制动系统。详细地分析了车辆在不同运行工况下,系统中各主要元件的动作情况;详细地推导、建立了系统中主要元件的数学模型,从而建立了整个系统的数学模型,并对系统中主要元件的参数匹配关系进行仿真分析。 针对城市客车工作过程中,采用了不同的控制策略对车辆的驱动/制动系统进行控制研究。通过仿真分析:采用模糊控制技术具有输出响应快、调节时间短、超调量小、控制精度高,有较强的适应系统内部参数变化和抵抗外部扰动的能力,且对于驾驶员来说,操作简单、方便且能够及时地满足驾驶要求。 汽车防滑控制是制动防抱死系统和驱动防滑转系统的统称,是一种新型的主动安全控制技术,对于提高车辆的牵引性能、操纵性能和稳定性能以及预防事故发生等具有重要的意义。在驱动/制动时,由车轮滑动率与附着系数曲线可知,当车轮的滑动率为0.05～0.2时既能发挥车辆的纵向性能,又能使车辆具有一定的侧向稳定性能。针对新型电控液驱车的复杂性和防滑控制的非线性特点,本文采用模糊控制方法,并对其进行了仿真分析。在低附着系数路面上进行加速/制动时,通过对液压马达的排量进行模糊控制后,驾驶员即使将油门踏板/

论文目录:

摘要

Abstract

目录

图表说明索引

公式符号说明

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 二次调节传动技术的国内外研究现状及应用

1．2．1 二次调节传动技术概况

1．2．2 二次调节传动系统的特点

1．2．3 国内外对二次调节传动技术的研究现状

1．3 城市客车的行驶特点

1．4 课题的研究意义

1．5 课题的研究内容

第二章 新型电控液驱车的驱动/制动系统

2．1 引言

2．2 新型电控液驱车的工作原理

2．3 新型电控液驱车的技术特点

2．4 新型电控液驱车的驱动/制动系统

2．5 驱动/制动系统中的主要元件

2．5．1 高速开关阀

2．5．2 液压马达

2．6 液压马达调节方式

2．6．1 转速调节

2．6．2 转矩调节

2．7 不同工况下各元件的动作

2．8 本章小结

第三章 新型电控液驱车驱动/制动系统的数学模型

3．1 引言

3．2 高速开关阀

3．3 液压马达

3．4 液压蓄能器

3．5 油门踏板

3．6 制动踏板

3．7 车辆行驶阻力

3．8 本章小结

第四章 新型电控液驱车驱动/制动系统的控制策略研究

4．1 引言

4．2 PID控制原理

4．2．1 数字PID控制

4．2．1．1 位置式PID控制算法

4．2．1．2 增量式PID控制算法

4．3 智能 PID控制

4．4 模糊控制

4．4．1 模糊PID控制原理

4．4．2 模糊PID控制器的设计

4．5 不同控制策略的计算机仿真

4．6 本章小结

第五章 新型电控液驱车的防滑控制研究

5．1 引言

5．2 防滑控制的工作原理

5．3 新型电控液驱车防滑控制的控制原理及主要控制策略

5．3．1 新型电控液驱车防滑控制的控制原理

5．3．2 防滑控制的主要控制策略

5．4 新型电控液驱车的数学模型

5．4．1 驱动工况

5．4．2 制动工况

5．5 防滑控制的模糊控制

5．6 防滑控制的模糊控制仿真模型

5．7 仿真分析

5．8 本章小结

第六章 新型电控液驱车的实验装置

6．1 引言

6．2 新型电控液驱车的实验装置及测控系统

6．2．1 实验装置的设计

6．2．2 测控参数的说明

6．2．3 实验装置的测控系统

6．2．4 抗干扰技术

6．2．4．1 干扰信号的噪声源

6．2．4．2 抗干扰技术的应用

6．3 新型电控液驱车实验的实时控制系统

6．3．1 实时控制系统

6．3．2 实时控制的程序设计

6．3．2．1 实时控制系统多任务分析设置

6．3．2．2 实时控制系统多任务运行机制

6．3．3 新型电控液驱车实验的实时控制系统设计

6．3．3．1 模糊控制技术

6．3．3．2 实时控制系统的流程

6．3．3．3 实时系统设计说明

6．4 本章小结

第七章 新型电控液驱车模拟实验

7．1 引言

7．2 高速开关阀特性实验

7．3 加速性实验

7．4 制动性实验

7．5 转速控制实验

7．5．1 常规PID控制

7．5．2 模糊PID控制

7．6 典型工况实验

7．7 本章小结

结论

在攻读博士期间发表论文

致谢

参考文献

发布时间: 2005-09-12

参考文献

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