本文關鍵詞：大噸位起重機多橋轉向液壓控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：大噸位起重機在工程建設中發(fā)揮著重要作用，當車輛轉向時，，其車身長、質量大的特點導致轉向半徑過大，尤其在復雜的作業(yè)環(huán)境中工作時，車輛的機動性會變得很差，輪胎磨損十分嚴重，影響了車輛的靈活性、經(jīng)濟性。雖然多軸轉向技術可以使大噸位起重機的轉向性能得到明顯提高，但如果各轉向橋上的車輪不能很好的協(xié)同工作，反而會加劇輪胎磨損，破壞車輛的穩(wěn)定性。多橋轉向控制技術可以控制各個轉向橋上車輪的偏轉角度，使各個車輪在設定的控制策略下協(xié)同完成車輛轉向，因此研究多橋轉向控制技術對提升多軸車輛的轉向性能有著重要的意義。 本文針對全地面起重機底盤轉向液壓系統(tǒng)展開研究，利用AMESim液壓仿真軟件與MATLAB建立了系統(tǒng)動態(tài)仿真模型，分析液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性，并在模糊控制理論基礎上設計出模糊PID控制器，從而改進了多橋轉向控制策略，使多軸車輛轉向性能得到優(yōu)化。本文的主要內容如下： （1）論文首先介紹多橋轉向車輛多種工作模式及各自優(yōu)勢，并對多橋轉向系統(tǒng)進行分析，介紹了多軸車輛零質心側偏角控制策略及車輛二自由度數(shù)學模型。其次，對單個轉向橋的液壓系統(tǒng)進行理論分析，建立其數(shù)學模型，并判定系統(tǒng)穩(wěn)定性。 （2）搭建了AMESim、MATLAB聯(lián)合仿真環(huán)境，在AMESim仿真軟件中建立單個轉向橋中的電液比例系統(tǒng)仿真模型，在MATLAB中搭建傳統(tǒng)PID控制器模型。在輸入不同工況的控制信號后進行仿真，并分析液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性及影響因素。 （3）搭建單個轉向橋液壓試驗臺，將試驗曲線與第三章中仿真曲線進行對比，證明了所搭建的模型可以正確反映出系統(tǒng)特性。為在仿真模型基礎上進一步優(yōu)化控制策略奠定基礎。 （4）設計出可以對PID三個參數(shù)動態(tài)優(yōu)化的模糊PID控制器，在不改變現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下，通過優(yōu)化控制策略的方式提升車輛轉向系統(tǒng)的性能，使轉向系統(tǒng)的快速響應性和抗干擾性得到提高。
【關鍵詞】：大噸位起重機 多軸轉向 聯(lián)合仿真 PID 模糊控制
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH213;TP273
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 本文研究的背景和意義10-13
• 1.2 多橋轉向系統(tǒng)簡介13-15
• 1.2.1 機械式多橋轉向系統(tǒng)13
• 1.2.2 電控電動式多橋轉向系統(tǒng)13-14
• 1.2.3 電控液壓式多橋轉向系統(tǒng)14-15
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文研究的主要內容17-18
• 第2章 多橋轉向系統(tǒng)理論分析18-36
• 2.1 多橋轉向原理18-19
• 2.2 二自由度多軸車輛數(shù)學模型19-20
• 2.3 零質心側偏角控制策略20-21
• 2.4 單轉向橋液壓系統(tǒng)理論分析21-33
• 2.4.1 壓力補償閥數(shù)學建模23-25
• 2.4.2 比例方向閥數(shù)學模型25-28
• 2.4.3 轉向油缸數(shù)學模型建立28-30
• 2.4.4 系統(tǒng)傳遞函數(shù)30-31
• 2.4.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性判定31-33
• 2.5 本章小結33-36
• 第3章 單轉向橋系統(tǒng)建模與仿真36-50
• 3.1 單轉向橋液壓系統(tǒng) AMESim 建模36-39
• 3.2 PID 控制器設計39-43
• 3.2.1 PID 簡介39-40
• 3.2.2 PID 參數(shù)整定方法40-42
• 3.2.3 PID 模型搭建42-43
• 3.3 單轉向橋系統(tǒng)仿真43-47
• 3.4 仿真結果分析47-49
• 3.5 本章小結49-50
• 第4章 單轉向橋臺架實驗及仿真模型驗證50-58
• 4.1 試驗臺架的基本原理50-53
• 4.2 實驗結果與仿真模型驗證53-57
• 4.3 本章小結57-58
• 第5章 模糊 PID 控制器設計及系統(tǒng)仿真58-70
• 5.1 模糊控制理論基礎58-60
• 5.2 模糊控制器的設計步驟60-64
• 5.3 模糊 PID 控制模型的建立64-65
• 5.4 轉向系統(tǒng)優(yōu)化仿真分析65-67
• 5.5 本章小結67-70
• 第6章 結論與展望70-72
• 6.1 全文結論70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76

【參考文獻】

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本文編號：784428