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矿用车前桥静液辅助驱动系统的研究
| 论文题名： | 矿用车前桥静液辅助驱动系统的研究 |
| 关键词： | 矿用汽车;前桥静液辅助驱动系统;液压回路;驱动性能 |
| 摘要： | 作为矿石的主要运输工具，矿用车主要作业于道路条件极其恶劣的矿山，因此经常会遇到冰雪、泥浆等附着系数非常低的路面，而由此造成的车轮打滑会使得矿用车的驱动性能大打折扣。为提高矿用车的驱动能力，本文在原6×4矿用车车型的基础上，设计添加前桥静液辅助驱动系统。 综合考虑矿用车的实际运行状况，采用具有自由轮功能的液压轮毂马达作为驱动车轮的终端元件，其转速由变量泵排量调节进行控制。由此确定前桥静液辅助驱动系统的结构布置方案，并对液压系统主要元件进行参数匹配。然后根据矿用车的工作要求，利用AMESim软件设计具有自由轮、辅助驱动、辅助制动、举升四种工作模式的液压回路，并对此回路进行功能性仿真，仿真结果满足矿用车的功能性需求。 在建立辅助驱动轮轮毂马达转速控制模型的基础上，采用PID串联校正对马达输出转速进行跟随主驱动轮转速的控制，以保证加入静液辅助驱动系统以后矿用车能够满足主、辅驱动轮协调运转的基本要求。为提高控制系统的稳定性与自适应能力，在PID反馈控制的基础上加入神经网络监督控制，形成反馈+前馈的控制方式。采用MATLAB脚本文件对此控制方式进行仿真，结果表明辅助驱动轮转速控制模型在参考电压的输入下可以对液压马达转速实现精确控制。 为确保矿用车在遇到不同路面时静液辅助驱动系统能够合理、自动、及时地开启与关闭，本文提出通过后轮平均滑转率与当前档位决定辅助驱动系统开闭的控制策略。为精确计算后轮滑转率，本文采用无迹卡尔曼滤波对整车车速进行估计，同时实现滤波功能。 最后，在MATLAB/Simulink软件中建立整车的动力学模型、Pacejka89轮胎模型、车速估计模型、辅助驱动系统切换模型以及轮速跟踪模型，并对这些模型进行相关仿真，结果表明无迹卡尔曼滤波可以对车速进行精确估计并且同时实现滤波功能，辅助驱动系统可以在设定的情况下及时开启与关闭，静液辅助驱动系统开启后可以提高整车的驱动性能。 |
| 作者： | 张晋华 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张京明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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