液压机械无级传动是一种双流复合传动形式,其既保持了机械传动传动功率大、传动效率高的优点,又继承了液压传动无级变速特性,因此在工程机械以及农用机械中被广泛应用。制定合理的控制策略对换段过程进行有效地控制是保证液压机械无级传动速比连续的关键,全功率动力换段方法在液压机械离合器重叠工作时间内进行排量电流调节,完成闭式液压回路中高低压侧压力互换,保证换段过程中速比连续变化、动力输出无中断。本文开展了液压机械全功率动力换段控制系统的设计及硬件在环仿真试验,主要包括:(1)针对液压机械无级传动目标段压力理论预测模型形式复杂、计算量较大,无法被控制系统应用的问题,采用全局敏感度分析方法对模型中低敏感度参量进行筛选,根据筛选结果获得目标段压力实时预测模型,误差分析表明,液压段压力预测值平均误差为4.5%,液压机械段压力预测值平均误差为5.3%。(2)以MATLAB/Simulink为软件开发环境,Rapid-ECU为控制系统硬件平台,基于全功率动力换段方法,设计了液压机械全功率动力换段控制策略并搭建控制策略仿真模型,选取部分工况进行换段过程计算机仿真,结果表明,控制策略能够根据输入状态参量正确地输出控制信号,使闭式液压回路中压力完成互换,实现全功率动力换段。(3)基于xPC双机实时仿真系统,建立控制系统硬件在环仿真模型与目标机应用模型,搭建液压机械全功率动力换段控制系统硬件在环仿真试验平台。选取计算机仿真相同工况条件,对液压机械全功率动力换段控制系统进行硬件在环仿真试验,结果表明,目标段排量电流控制信号变化量平均误差为1.4%;目标段建立压力试验值平均误差为1.6%;离合器控制信号重叠时间平均误差为2%,控制系统功能及控制效果基本满足需求。