手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

大功率液力减速器设计与制动力矩控制算法研究

严军

   液力减速器是应用较为广泛的一种车辆辅助制动装置。研究大功率液力减速器的设计方法与制动力矩控制技术,对提升重型车辆的行驶安全性与制动舒适性,提高我国液力减速器系统自主设计水平具有重要意义。本文基于车辆传动国家重点实验室基金项目,对大功率液力减速器的优化设计与制动力矩控制方法进行研究。主要工作包括: 基于CATIA的二次开发平台,根据一维束流理论建立了液力减速器三维参数化设计模块。根据性能指标,选取合适的结构参数,快速生成相应的实体模型。 对三维参数化设计模块生成的液力减速器流道进行网格划分,通过CFD计算仿真获取液力减速器内流场特性及制动力矩特性,确定液力减速器结构参数,并以样机试验验证性能。根据CFD仿真得到的压力场,基于有限元理论分析减速器结构强度,并改进了定轮结构,保证其结构强度。 整体而言,本文对液力减速器设计采用了以CFD为主,一维束流理论为辅的思路。根据性能指标与若干预定的结构参数,基于一维束流理论初选减速器关键结构参数,利用三维建模软件的二次开发功能,实现参数化的液力减速器设计与自动建模,避免了大量的人工计算,简化了繁复的实体建模过程。 分析了液力减速器充放油液压控制系统的结构原理,基于AMESim对其进行精确建模,通过仿真分析了系统特性。 本文根据一维束流理论推导出液力减速器工作压力的基本规律。对试验获得的工作压力数据进行详细的统计分析,首次提出了液力减速器充油压力与排油过流面积对其工作压力具有影响。以获得的特性规律为基础,应用神经网络基于试验数据获得了工作压力的辨识模型,并获得了良好的外推能力。这种建模方法为目前理论难以解决的建模问题提供了新的思路。 建立了整车制动动力学模型,基于联合仿真进行了整车制动仿真与液力减速制动力矩控制分析,与样机系统制动试验进行对比分析,验证了仿真模型的准确性。基于仿真分析调整液力减速器充放油控制系统结构参数,结合PID控制算法,获得的了良好的恒制动力矩控制效果。 首次在液力减速器恒力矩控制上提出了一种模糊并联PID控制算法,并基于遗传算法优化获取了最优控制参数。根据仿真结果,该控制算法对于不同制动工况具有优于PID控制算法的适应能力。……   
[关键词]:液力减速器;优化设计;CFD;恒制动力矩;充放油控制系统;模糊PID
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:武汉理工大学2010年
App内打开