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矿用胶轮车湿式制动器ABS控制策略研究与仿真
| 论文题名： | 矿用胶轮车湿式制动器ABS控制策略研究与仿真 |
| 关键词： | 矿用胶轮车;湿式制动器;制动防抱死系统;模糊PID控制 |
| 摘要： | 无轨胶轮车作为煤矿井下重要的运输设备，提高了运输效率，其制动安全受到人们高度的关注。但湿式制动器容易产生过大的制动力矩，导致车轮很容易抱死，同时目前对湿式制动器ABS控制策略研究较少。论文将防抱死制动系统引入湿式制动器，不仅可以降低对制动系统的负荷冲击，而且缩短了制动时间和距离。主要研究工作如下： (l)根据矿用无轨胶轮车制动性能要求计算湿式制动器制动参数，采用三维立体建模软件SolidWorks和动态仿真软件ADAMS联合建模仿真，建立虚拟样机模型，并通过动力学仿真来验证模型的正确性。 (2)基于MATLAB/Simulink建立单轮车辆模型、轮胎力学模型、滑移率模型和液压制动系统模型，设计了基于滑移率的PID控制策略和模糊PID控制策略。在建立的单轮车辆ABS模型中，完成了对PID控制策略和模糊PID控制策略的仿真对比实验，结果表明，模糊PID使得滑移率能够更快、更稳定地保持在理想滑移率附近，并且在制动距离、制动时间等方面优势更突出，从而验证模糊PID控制策略的有效性。 (3)通过ADAMS/Controls模块将ADAMS中的湿式制动器模型与MATLAB中所建立的基于两种不同控制策略的ABS进行联合仿真，并且在湿沥青路面、冰雪路面的工况下进行了直线制动仿真。结果表明模糊PID有更好的控制效果，使实际滑移率趋干期望值附近，同时制动力矩能够得到有效的控制。改善了车轮容易抱死问题，缩短了制动距离，并且满足矿用胶轮车刹车过程中的性能指标。 (4)搭建实验台，完成实验验证。在搭建的湿式制动器ABS制动性能实验台上分别完成基于PID控制策略和模糊PID控制策略的制动性能实验，实验结果表明：模糊PID在制动性能方面优于PID控制方法，验证了所建立策略的正确性。 |
| 作者： | 刘畅 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张传伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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