履带车辆综合传动装置电液比例控制系统及其控制方法

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1、履带车辆综合传动装置电液比例控制系统及其控制方法唐治2015年1月中图分类号：U463.2UDC分类号：629.02履带车辆综合传动装置电液比例控制系统及其控制方法作者姓名唐治学院名称机械与车辆学院指导教师陈慧岩教授答辩委员会主席高连华教授申请学位工学硕士学科专业电气工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月TheElectro-hydraulicProportionalControlSystemandControlStrategyforAutomaticTransmissionofTrackedVehicleCandidateNa

2、me:ZhiTangSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:Prof.HuiyanChenChair,ThesisCommittee:Prof.LianhuaGaoDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:ElectricalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人

3、在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要电液比例控制系统是履带车辆综合传动装置的关键部件之一，对其特性的分析是实现换档品质控制的前提，而对该系统输出的离合器压力进行精确控制是实现换档控制策略的关键环节之一。本文以应用于履带车辆综合传动装置的电液

4、比例控制系统为研究对象，通过特性分析和需求分析，设计了离合器压力控制系统，实现在各工况下对离合器压力的精确控制。针对电液比例控制系统，对其中的电子控制单元、液压控制模块进行介绍，并分析了控制信号的传递流程；通过试验描述了液压模块中各关键机构——比例电磁阀、调压阀、离合器活塞油腔的稳态特性和动态特性，再将上述机构视为一个整体——换档控制机构，对其输出特性进行了试验分析，并通过试验研究了油液温度、驱动电压、油泵流量等外界因素，以及PWM控制频率、颤振信号等控制参数对输出特性的影响，为后续压力控制系统的建立提供了有效参考。对离合器压力控制系统进行需求

5、分析，以某定轴式综合传动装置一档升二档的换档过程为例，结合离合器动力学分析和电液比例控制系统特性分析，得到了理想离合器压力轨迹曲线；通过对离合器压力控制方法的分析，设计了包含逆映射运算、前馈控制、颤振信号控制、基于电流反馈的PI控制和基于油压反馈的PID闭环控制的前馈-串级复合控制系统，并通过多维插值法、拟牛顿法和梯度迭代自学习算法对其中的控制参数设计了整定算法。根据控制系统的设计方法，完成了控制系统的硬件设计和软件设计，并搭建试验平台，以所研究的电液比例控制系统为对象开展试验，为控制系统提供运算所需试验数据，并对控制系统参数进行整定。通过给定

6、期望油压信号，在试验平台上进行离合器压力跟踪控制试验，试验结果表明，所设计的离合器压力控制系统能有效提高离合器压力跟踪控制的控制精度和鲁棒性。关键词：综合传动装置；电液比例控制系统；离合器压力控制；控制参数整定与优化I北京理工大学硕士学位论文AbstractElectro-hydraulicproportionalcontrolsystemistheoneofthekeycomponentsofautomatictransmission,theanalysisofitscharacteristicsisthepremisetorealizesh

7、iftqualitycontrol,andthepreciseclutchpressurecontrolofthesystemisakeylinkintheprocessofoptimizationcontrolstrategy.Thus,aclutchpressurecontrolsystemthatachievedtheprecisecontrolofclutchpressureundervariousoperatingconditionswasdesignedaftertheanalysisofthecharacteristicsandr

8、equirementsoftheelectrohydraulicproportionalcontrolsystemforaintegratedhydr