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三轴电液转向控制系统研究与开发
| 论文题名： | 三轴电液转向控制系统研究与开发 |
| 关键词： | 三轴电液;转向控制系统;运行参数;工作原理;功能模块;瞬态特性 |
| 摘要： | 为提高多轴车辆转向时的灵活性和稳定性，同时针对实际工况中容易出现的侧滑现象，从理论和实验层面对多轴转向车辆中典型的三轴转向车辆的转向特性进行了分析和讨论。主要包括如下两方面的内容： 1）三轴电液主动转向系统控制算法分析 在两轴车辆前轮转向和四轮转向数学模型的基础上，运用牛顿矢量力学动量定理和动量矩定理，建立了基于前轮转角的三轴转向车辆线性单轨侧向动力学模型；依据此模型，建立了匀速圆周运动的数学模型；基于质心零侧偏角控制策略，推导出了瞬时转向中心纵向位移随速度变化的关系式，并推导了车辆的横摆角速度增益、侧向加速度增益和转弯半径随转向中心纵向位移变化的数学表达式；分析了稳态工况下各性能参数增益随速度和瞬时转向中心纵向位移的变化规律，从理论的角度探讨了瞬时转向中心纵向位移对整车转向灵活性和侧向稳定性的影响；通过对瞬时转向中心纵向位移随速度的变化规律进行优化，提出了质心零侧偏角调度控制策略；同时对三轴转向车辆的瞬态特性和固有属性进行了分析。仿真分析表明，质心零侧偏角调度控制策略在一定程度上提高了整车的转向灵活性和侧向稳定性。 2）三轴电液主动转向控制系统开发 为了验证质心零侧偏角调度控制策略的控制效果，设计开发了三轴电液主动转向实验平台，利用该平台开展了三轴转向特性的在环实验研究。控制系统以工业PLC（TTC200）作为中央控制单元，以流量伺服阀和油缸作为控制对象，通过位移传感器组成一个基于位移反馈的闭环电液转向控制系统。应用CodeSys组态软件实现了控制算法在PLC中的固化，采用PID控制模块对执行元件误差进行调整，从而保证了车轮转角误差和响应速度在要求的范围内，从实验上论证了控制策略和电液转向控制系统在实际中应用的可行性。 |
| 作者： | 李耀旭 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 冯培锋;王云超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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