装载机液压驱动系统研究

发布时间：2017-04-16 16:07

  本文关键词：装载机液压驱动系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前装载机广泛采用液力传动，其速度-负荷自适应调节能力满足了装载机的工作要求，然而其高效区范围小、无法实现速度精确控制，在不换档的情况下难以实现高效率、大范围的负载调节。液压传动理论上可实现液力传动的功能以取代之，除动力性满足工作要求外，液压传动的无级调速、可控性、高效率等特点引起了国内外众多学者的注意，，但在国内属尚未开发的领域，缺乏理论支持。 本文以液压驱动装载机为研究对象，论述液压驱动系统的一般形式，根据装载机的作业特点说明各元件的匹配与控制方法，主要做了以下工作： 1.分析装载机的受力情况，定义滑转率曲线，给出最佳滑转率的标定方法和基于滑转率的参数匹配方法。 2.根据装载机作业特点与对驱动系统的要求，采用泵控闭式驱动系统。以效率、载荷分布角度给出系统参数匹配与控制方法，详细论述发动机特性并在此基础上给出与液压泵匹配和控制方法，简述了电控柴油机与液压泵的匹配。 3.以ZL06装载机为例，根据其技术参数要求，计算液压系统相应参数，选择泵与马达型号。 4.根据液压系统的控制模式，建立了泵排量调节机构、泵-马达组合、马达-车速环节的传递函数，构造并简化得到整个系统的数学模型。 5.基于液压系统的非线性，给出模糊PID控制方法，根据液压系统数学模型建立仿真模型，对于输入信号和干扰的响应进行比较，表明模糊PID相比常规PID响应速度快、稳定性好、抗干扰能力强。
【关键词】：液压驱动 滑转率 发动机 匹配与控制 数学模型 仿真 模糊PID
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 液压传动原理及特点10-12
• 1.3 国内外研究现状12-13
• 1.4 本文主要研究内容13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第二章 装载机行走系统参数匹配研究15-22
• 2.1 装载机行驶系统运动学与动力学分析15-17
• 2.1.1 装载机行驶系统运动学分析15-16
• 2.1.2 装载机行驶系统动力学分析16-17
• 2.2 装载机的附着性能17-18
• 2.3 装载机牵引性能参数在行走机构滑转率曲线上的配置18-20
• 2.4 牵引特性方程20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 装载机液压驱动系统设计及性能研究22-52
• 3.1 装载机液压驱动系统原理与性能22-26
• 3.1.1 装载机液压驱动系统方案22-23
• 3.1.2 装载机液压驱动系统速度特性23-25
• 3.1.3 液压驱动系统的速度刚性25-26
• 3.2 液压元件效率效率分析26-32
• 3.2.1 液压泵的效率计算分析26-30
• 3.2.2 液压马达的效率计算分析30-32
• 3.3. 装载机液压驱动系统负荷特点及系统压力选择32-35
• 3.3.1 装载机液压驱动系统负荷特点32-33
• 3.3.2 系统压力选择33-35
• 3.4 液压驱动系统部件参数计算35-38
• 3.4.1 液压马达的参数选择计算35-37
• 3.4.2 液压泵的参数选择计算37-38
• 3.5 液压泵与发动机的匹配与控制38-49
• 3.5.1 发动机的特性分析38-41
• 3.5.2 发动机与液压泵的匹配41-42
• 3.5.3 发动机与液压泵的控制策略42-44
• 3.5.4 电喷柴油机与液压泵匹配44-49
• 3.6 ZL06 装载机液压驱动系统参数计算49-51
• 3.7 本章小结51-52
• 第四章 装载机液压驱动系统数学模型52-65
• 4.1 变量泵调节机构的数学模型52-60
• 4.1.1 直动式比例电磁铁换向阀模型52-55
• 4.1.2 伺服变量机构的数学模型55-59
• 4.1.3 变量泵的活塞-斜盘数学模型59-60
• 4.2 变量泵-定量马达数学模型60-62
• 4.3 马达-行驶速度环节数学模型62-63
• 4.4 速度传感器数学模型63
• 4.5 载机液压驱动系统模型参数确定及简化63-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第五章 装载机液压驱动系统控制算法与仿真65-79
• 5.1 液压驱动系统自适应控制原理65
• 5.2 PID 控制原理65-68
• 5.2.1 PID 控制数学模型65-66
• 5.2.2 PID 控制各单元的作用66-67
• 5.2.3 PID 控制特点67
• 5.2.4 PID 控制器参数整定方法67-68
• 5.3 模糊 PID 控制68-76
• 5.3.1 模糊控制理论68-71
• 5.3.2 模糊 PID 控制原理71-72
• 5.3.3 模糊 PID 控制器设计72-73
• 5.3.4 建立模糊 PID 控制系统模型73-75
• 5.3.5 模糊 PID 仿真模型建立75-76
• 5.4 仿真结果分析76-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-81
• 6.1 总结79
• 6.2 展望79-81
• 参考文献81-85
• 攻读学位期间取得的研究成果85-86
• 致谢86

【参考文献】

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本文编号：311164