液压混合动力汽车式起重机控制系统研究

【摘要】：随着经济的快速发展，对石油资源的消耗急剧上升，使得能源问题和环保问题得到了各国的重视。液压混合动力技术因其能量利用率高、功率密度大、环保等优势，受到众多企业和高校的青睐。液压混合动力的特点使其在工程机械等重型车辆方面有广阔的应用前景。起重机本身质量大，多行驶于频繁起停的城市工况下，特别适于采用液压混合动力技术。 本文以液压混合动力汽车式起重机的控制系统为主要对象，重点对混合动力系统的控制策略和控制器软硬件开发进行研究。 首先提出了前置并联式液压混合动力系统构型，并设定了汽车起重机最为常用的三种工作模式；根据前置并联式混合动力系统的结构特点和工作模式需求，分析和制订了三种工作模式下的控制策略和流程。 采用AMESim仿真软件搭建了某型号汽车起重机底盘系统的原机及混合动力机型的仿真模型，通过仿真分析研究控制策略对整机性能的影响效果。 开发了基于MATLAB/Simulink和dSPACE的控制器软硬件系统，并将其应用于实验样车。 通过一系列的实验测试和数据分析验证了控制策略和仿真分析的正确性。 本研究对液压混合动力技术在工程机械领域的应用提供了相关理论依据，对液压混合动力工程机械的产品研发具有一定的理论价值和实践意义。 【关键词】：液压混合动力 前置并联式 汽车式起重机 控制策略
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH213.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 液压混合动力特点及结构配置方式11-13
• 1.3 国内外研究现状13-17
• 1.3.1 国外研究现状13-15
• 1.3.2 国内研究现状15-17
• 1.4 研究内容17-18
• 第2章 液压混合动力系统控制策略研究18-30
• 2.1 主动充能模式20-22
• 2.2 辅助制动模式22
• 2.3 混合动力模式22-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 混合动力系统控制策略仿真分析30-40
• 3.1 仿真模型建立30-31
• 3.2 仿真研究和分析31-39
• 3.2.1 参数变化规律仿真分析31-33
• 3.2.2 缓冲效果仿真分析33-35
• 3.2.3 节油效果仿真分析35-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 控制系统设计开发40-58
• 4.1 控制软件及控制器设计开发40-41
• 4.1.1 控制软件选择40
• 4.1.2 控制器选择40-41
• 4.2 控制模型搭建41-51
• 4.2.1 整体模型搭建41-47
• 4.2.2 信号处理子模块搭建47-51
• 4.3 硬件设计开发51-57
• 4.3.1 信号调理51-55
• 4.3.2 测点分布55-57
• 4.3.3 采集仪选取57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 实验测试及分析58-70
• 5.1 实验样车及其部分参数58
• 5.2 恒转矩控制测试58-59
• 5.3 缓冲效果验证实验59-61
• 5.4 循环工况节油测试61-62
• 5.5 系统制动性能测试62-64
• 5.6 辅助制动性能测试64-65
• 5.7 主动充能测试65-67
• 5.8 动力性能测试67-69
• 5.8.1 起步性能测试68
• 5.8.2 加速性能测试68-69
• 5.9 本章小结69-70
• 第6章 总结70-72
• 参考文献72-78
• 致谢78-79

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