电传动推土机双侧驱动控制策略与仿真研究

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推土机在工程机械领域占有重要的位置,在国家的各项工程建设中,推土机都发挥着重要的作用。随着国家大力倡导节能减排,传统的推土机能源利用率较低,达不到环保要求。很多推土机厂家为了自身的生存和发展,开始对新的传动形式进行研究,电传动技术就是其中的一个重要的方向。本文结合课题组所研究的项目实际,对电传动推土机进行了研究,主要研究内容和结论如下:1.介绍了课题的背景和研究意义,对电传动履带车辆的发展过程和国内外的研究现状进行了简单的介绍,虽然国内的相关研究与国外还有一点差距,但是也取得了一定的成果。2.对电传动驱动结构进行比较、分析,确定驱动结构为双侧独立驱动结构。另外,根据电传动推土机的行驶特点,建立了面向控制的动力学模型,并以两侧电机的转矩为输入信号对模型进行了初步的仿真,结果表明该模型能较好的反映履带推土机的运动特点,为后面的研究做好了基础。3.针对电传动推土机动力学控制的本质和特点,根据在动力学控制中对驾驶员输入信息的不同解释和选择的不同控制量,确定了采用基于转速调节和基于转矩调节的动力学控制方案,并对两种控制策略进行了对比分析。4.研究了转速调节的控制策略,在Simulink中建立了驱动电机模型和推土机的终传动模型。引入电机的转速闭环,采用PID算法控制电机的转矩输出。然后对驾驶员输入信号进行定义,在Stateflow中编写推土机行驶控制逻辑。最后得到了包含驾驶员输入的整车模型,并利用该模型,对推土机的不同作业工况进行仿真分析。仿真结果表明,转速调节的动力学控制策略可以很好的解释驾驶员的操作意图,推土机整车的控制效果较理想,验证了转速调节控制策略的正确性和可行性。5.对转矩调节的可行性进行了分析,从整车角度出发,对转矩调节的动力学控制策略进行设计与建模,并对驾驶员输入信号进行定义,建立包含驾驶员输入的整车模型。利用该模型,对推土机的两种作业工况进行仿真分析,仿真结果表明基于转矩调节的动力学控制策略是可行的。接着对转速调节和转矩调节的两种动力学控制方案进行对比分析,得出基于转速调节的控制方案更适合于电传动推土机的实际应用。6.本文最后对全文的研究内容进行了总结,得出一定的结论,并对电传动推土机的进一步研究提出一点建议。
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