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遥控多功能救援车行驶作业控制系统研究
| 论文题名： | 遥控多功能救援车行驶作业控制系统研究 |
| 关键词： | 遥控多功能救援车;PLC控制;静液压传动系统;调速性能;行驶作业控制 |
| 摘要： | 当前，我国自然灾害频发，在抢险救援过程中大型设备无法靠近或者是需要多种机械现场作业时，往往依靠人力携带一些专业的手持液压或者汽动工具甚至简易工具在现场进行救援，为解决这一问题需要研究设计针对救援现场的遥控多功能救援车(以下简称救援车)，本文针对救援车的行驶作业控制系统进行了研究。 救援车采用以柴油机为原动力的静液压驱动系统，一般情况下采用此系统的行走车辆都采用恒功率或转速控制的自动变量泵，并采用开环控制形式。但该类系统存在着车辆低速稳定行驶性能差的缺点，柴油机转速与变量泵的排量和车辆的行驶完全对应，使其低速行驶时小排量、大油门的难度增大，往往通过液控方式单独实现，操作极为不便。发动机功率调节主要依靠操作者凭经验操作改变油门开度，以改变发动机的供油量来实现的，救援车作业过程中的大部分时间都处于变负荷状态，柴油机各运行参数均处在不稳定工况下，人工调节油门开度是不可能达到柴油机的最佳工况的。为解决上述问题，提高救援车的可靠性，保证能够在最佳状态下进行救援工作，就需要根据外负荷变化情况及时调整发动机的输出功率。 本文首先介绍了救援车的总体设计方案和以PLC为核心的行驶作业系统硬件设计方案，为了增强控制系统的可靠性，行驶功能上分别设计了采用PLC和隔离PLC两套独立的冗余控制方案。然后系统介绍了柴油机和静液压传动系统的结构和特性，借鉴目前先进技术采用柴油机油门执行器自调速系统，并采用模糊控制来提高带PID控制油门执行器的调速性能。为了进一步提高行驶作业性能，设计了当柴油机超额负载，由发动机转速误差的单输入单输出的模糊控制来调节变量泵输出。由于救援车行驶作业控制系统控制量多，系统较为复杂，在系统的软件编制中采用Petri网建模，实现了对救援车行驶作业控制系统的准确描述和性能评价，设计出了PLC的LAD程序，使得该系统软件安全可靠，并容易升级修改。 该救援车能够实现原定功能目标，具有遥控控制功能并可在多路况下高性能作业，这对提高我国抢险救援能力具有重要意义。 |
| 作者： | 曹杰 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 惠记庄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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