本文關(guān)鍵詞：基于AMESim與Simulink聯(lián)合仿真的泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)控制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：提升液壓能的利用率是傳統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn),目前多采用泵控馬達(dá)控制系統(tǒng)來解決此問題,該系統(tǒng)能使泵的輸出流量與靜液系統(tǒng)所需要的流量相匹配,同時能夠有效減少溢流與節(jié)流損失,從而提升油源利用率及工作效率。但是泵控馬達(dá)屬于典型的時變、非線性高階系統(tǒng),其動態(tài)性能受負(fù)載和自身模型變化的影響極大,這對泵控馬達(dá)的控制技術(shù)提出了很高的要求,因此,采用合適的控制系統(tǒng)提高泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的性能是本文的關(guān)鍵。通過分析泵控馬達(dá)系統(tǒng)三種調(diào)速方式及各自的特點(diǎn),從提高系統(tǒng)控制精度,增大系統(tǒng)響應(yīng)速度出發(fā),本文將變量泵—定量馬達(dá)系統(tǒng)作為主要研究對象。在分析泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的控制原理、發(fā)動機(jī)—變量泵的功率匹配以及系統(tǒng)工作壓力匹配的基礎(chǔ)上,對關(guān)鍵元器件進(jìn)行選型,組成一套合理的泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)裝置。本論文通過力平衡方程和流量連續(xù)性方程建立泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,以此為基礎(chǔ)通過AMESim與MATLAB/Simulink平臺分別搭建了泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的物理模型與PID、模糊自適應(yīng)PID兩種控制系統(tǒng)的仿真模型。繼而進(jìn)行聯(lián)合仿真,即利用AMESim軟件interface接口將靜液傳動系統(tǒng)以非線性被控對象的方式輸入到Simulink中,在Simulink中以s函數(shù)的方式存在,經(jīng)Simulink控制策略處理之后,再輸出信息到interface接口來控制相應(yīng)的AMESim物理模型。最后,利用搭建的聯(lián)合仿真平臺對泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真,得出了當(dāng)馬達(dá)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速或者系統(tǒng)所受負(fù)載發(fā)生變化時的馬達(dá)轉(zhuǎn)速、壓力及變量泵排量的對比響應(yīng)曲線,分析可知模糊自適應(yīng)PID控制下的響應(yīng)曲線比PID控制下的響應(yīng)曲線有著更好的動態(tài)特性、較快的響應(yīng)速度以及很小的穩(wěn)態(tài)誤差。因此,證明了前者比后者的控制效果更好。
【關(guān)鍵詞】：泵控馬達(dá) AMESim PID控制 模糊自適應(yīng)PID控制 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 課題的背景及意義8
• 1.2 泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 泵控馬達(dá)調(diào)速方式的介紹及比較11-17
• 1.3.1 變量泵—定量馬達(dá)系統(tǒng)11-13
• 1.3.2 定量泵—變量馬達(dá)系統(tǒng)13-15
• 1.3.3 變量泵—變量馬達(dá)系統(tǒng)15-17
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容17-18
• 2 泵控馬達(dá)系統(tǒng)參數(shù)匹配及關(guān)鍵元件選型18-31
• 2.1 靜液傳動形式及變量泵的控制原理18-20
• 2.2 發(fā)動機(jī)與泵控馬達(dá)系統(tǒng)的匹配20-25
• 2.2.1 液壓驅(qū)動系統(tǒng)的特性20
• 2.2.2 發(fā)動機(jī)與變量泵的功率匹配20-22
• 2.2.3 發(fā)動機(jī)與變量泵的控制目標(biāo)22-24
• 2.2.4 發(fā)動機(jī)對變負(fù)荷工況適應(yīng)性能指標(biāo)24-25
• 2.3 靜液傳動系統(tǒng)工作壓力參數(shù)匹配25-26
• 2.4 關(guān)鍵元件的選型26-30
• 2.4.1 動力學(xué)及運(yùn)動學(xué)分析26
• 2.4.2 液壓馬達(dá)選型26-28
• 2.4.3 變量泵選型28
• 2.4.4 補(bǔ)油泵選型28-29
• 2.4.5 溢流閥、沖洗閥選型29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立31-45
• 3.1 時域數(shù)學(xué)模型32-38
• 3.1.1 電—機(jī)械轉(zhuǎn)換元件32-34
• 3.1.2 閥控液壓缸34-36
• 3.1.3 變量泵活塞—斜盤傾角36
• 3.1.4 泵控馬達(dá)回路36-37
• 3.1.5 速度傳感器建模37-38
• 3.1.6 比例放大器建模38
• 3.2 開環(huán)傳遞函數(shù)38-42
• 3.3 數(shù)學(xué)模型中各參數(shù)的確定42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 基于AMESim的泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)建模45-53
• 4.1 AMESim軟件簡介45
• 4.2 泵控馬達(dá)系統(tǒng)物理模型的建立及參數(shù)設(shè)置45-52
• 4.2.1 泵控馬達(dá)系統(tǒng)物理模型的建立45-46
• 4.2.2 各元件參數(shù)設(shè)置46-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 5 泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的PID控制及模糊自適應(yīng)PID控制策略研究53-78
• 5.1 PID控制的基本原理和特點(diǎn)53-59
• 5.1.1 PID控制的基本原理53-55
• 5.1.2 PID參數(shù)的整定55-56
• 5.1.3 聯(lián)合仿真的原理和設(shè)置56-59
• 5.2 模糊自適應(yīng)PID控制59-67
• 5.2.1 模糊控制理論59-62
• 5.2.2 模糊自適應(yīng)PID控制原理62-63
• 5.2.3 模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計63-65
• 5.2.4 模糊推理系統(tǒng)設(shè)計65-66
• 5.2.5 模糊自適應(yīng)PID控制仿真模型建立66-67
• 5.3 仿真及結(jié)果分析67-76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 結(jié)論78-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果82-83
• 致謝83-84

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本文編號：349097