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商用车线控制动系统挂车阀的结构改进与控制研究
| 论文题名： | 商用车线控制动系统挂车阀的结构改进与控制研究 |
| 关键词： | 商用车;线控制动系统;挂车阀;结构改进;气压控制 |
| 摘要： | 线控制动系统(Electronic Brake Systems,EBS)通过线控技术对制动系统进行快速控制，使得制动系统的响应速度加快，同时在关键零件上设计冗余装置保证制动的可靠性。EBS中线控制动挂车阀负责挂车上的制动力分配，作为EBS的关键零件对其工作性能影响极大。目前线控制动挂车阀的核心技术主要被国外公司垄断，国内对挂车阀的系统性研究较少。 线控制动挂车阀主要由先导阀、继动阀和断路阀组成，这三部分是线控制动挂车阀的核心部件。本文对某国产挂车阀的相应特性进行了测试，测试结果表明国产挂车阀与WABCO挂车阀的特征曲线在升压与减压性能上均存在较大差距。为分析这种差距存在的原因，本文基于Fluent对挂车控制腔进气口孔径进行流场仿真，对仿真结果进行分析，得出适当缩小国产阀的进气口孔径，可提高挂车阀的响应特性。为了更好地解决国产先导阀响应速度慢的问题，本文提出了一种新型先导阀结构，运用Fluent和Maxwell针对这种新型先导阀的流场与磁场分别进行研究，得到先导阀内部气流场和磁场分布规律，为先导阀的设计奠定了基础。 对加装有新型先导阀的挂车阀内部结构进行测量，获得挂车阀的关键参数，建立线控制动挂车阀的动力学模型。为了实现对挂车阀的控制，搭建了一种前馈-反馈控制器。在MATLAB/Simulink软件中给定目标波形，通过观测器对控制器的控制效果进行观测，验证控制器压力调控的有效性。最后，对加装有新型先导阀的挂车阀进行台架测试，将测试得到的特征压力曲线与仿真曲线进行对比，验证动力学模型的准确性；将控制程序烧录到上位机对挂车阀进行控制，通过测试曲线与目标曲线的对比，验证了控制器的有效性。 |
| 作者： | 李滢泽 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 李大龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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