新型强夯机行驶系统电液控制研究

论文摘要

本论文叙述了强夯机的工作特点和国内外发展情况。通过对强夯机行驶系统各部分工作时能耗分析,在强夯机液压系统设计的基础之上对强夯机的行驶系统进行功率匹配控制研究,在建立强夯机行驶系统数学模型的基础之上,应用模糊自适应PID控制策略对强夯机行驶系统进行仿真研究,体现了该控制策略的优越性和实用性。强夯机行驶系统控制的重点即是对变量泵-发动机的功率匹配控制,论文将转速一致作为匹配的依据,通过计算划分了强夯机不同的工作模式,对于不同的模式应用相应的节能控制策略。论文同时提出了液压散热系统节能控制策略,可作为液压系统节能研究的一个方面。最后论文通过微控制器DSP2812对上述理论进行实现,以DSP2812为主控制器,对行驶系统控制器进行了软硬件设计,并通过相应的实验对应用于实际系统中的软硬件进行了验证,为强夯机行驶控制器的设计提供了一定理论和实验基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 强夯机液压行驶系统控制研究的意义
• 1.2 强夯机的施工特点及行驶液压系统的负载特征
• 1.3 强夯机发展的国内外现状
• 1.3.1 强夯机国内发展现状
• 1.3.2 强夯机国外发展现状
• 1.4 强夯机发展趋势
• 1.5 本论文的主要内容
• 第二章 强夯机液压行驶系统分析与设计
• 2.1 强夯机行驶系统液压传动特点与液压系统构成
• 2.2 强夯机行驶液压系统的设计选型
• 2.2.1 600TM强夯机基本参数
• 2.2.2 行驶阻力分工况计算
• 2.2.3 行驶马达的选型
• 2.2.4 主泵的选型
• 2.3 强夯机施工过程中各部分能量损失分析
• 2.3.1 强夯机施工过程行驶系统能量损失分析
• 2.3.2 强夯机转弯控制过程中的能量损失
• 2.3.3 强夯机液压系统热平恒计算及发热损失分析
• 2.4 柴油发动机能量损失的分析
• 2.5 液压系统能量损失的分析
• 第三章 强夯机液压行驶系统控制方案
• 3.1 动力机构控制方案
• 3.1.1 发动机转速控制方案
• 3.1.2 发动机分阶段控制方式选择
• 3.2 L8VO变量泵排量调节方式
• 3.3 主控制器选型
• 3.4 DSP的选型
• 3.4.1 TI的DSP分类和功能
• 3.4.2 强夯击主控制器简介
• 3.5 检测传感器
• 3.5.1 转速传感器
• 3.5.2 温度传感器
• 第四章 强夯机行驶控制策略及仿真
• 4.1 变量泵的控制方式
• 4.2 变量泵功率匹配调节策略
• 4.2.1 发动机变量泵功率匹配系统原理
• 4.2.2 强夯机行驶系统功率匹配控制策略
• 4.2.3 变量机构调节算法
• 4.2.4 变量泵变量机构控制系统模型的建立
• 4.3 极限负荷控制实现
• 4.4 强夯机动力系统控制模型建立
• 4.5 强夯机行驶系统模糊自适应PID控制系统设计及MATLAB仿真
• 4.5.1 强夯机行驶系统仿真的必要性
• 4.5.2 模糊自适应控制系统PID调节参数初始值确定
• 4.5.3 模糊自适应PID控制器设计
• 第五章 强夯机动力系统控制软硬件设计
• 5.1 强夯机行驶控制器硬件设计
• 5.1.1 强夯动力系统PWM调节及隔离驱动硬件电路设计
• 5.1.2 强夯机液压系统散热电机控制系统硬件设计
• 5.1.3 强夯机行驶控制器电源模块设计
• 5.2 强夯机行驶控制器软件设计
• 5.2.1 强夯机控制主程序
• 5.2.2 发动机功率控制
• 5.2.3 发动机-变量泵功率匹配的实现
• 5.3 实验检验
• 5.3.1 检验设备
• 5.3.2 实验目的及方案
• 5.3.3 实验结果
• 5.4 实验结果分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢