重载平板车转向系统模糊pid控制研究

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1、中南大学硕十学位论文摘要重载平板车是一种运输重型设备和构件的专用车辆，普遍用于运输大型船舶分段、工业主机设备等重载场合。转向轮组液压系统作为平板车的重要组成部分，对整个车辆的运载性能起到了至关重要的作用。转向性能直接影响到整车的机动灵活性、操纵稳定性和使用经济性。在运载和转向过程中，需要多桥、多轮组有良好的协同性，各个轮组要求有快速的瞬态响应。本文首先从车辆基本转向理论阿克曼原理出发，引出对重载平板车的转向特性分析，论述了转向方式与转弯关系，并建立了各转向模式下各轮组偏转角度的数学模型。各轮组转角满足该数学模型是平板车转向过程中具备良好协同性的基础。其次，通过传递函数法建立了重载平板车

2、比例阀控油缸液压转向系统的动态方程，并将模糊PID控制策略引入到控制系统中，设计了相应的控制器，运用MATLAB软件中的Simulink功能模块建立了转向控制系统仿真模型，仿真结果表明转向系统采用模糊PID控制方式转向轮组具有较快的瞬态响应且基本无超调。最后以本文提出的控制模型为基础，设计和建立了相应的比例阀控缸位置系统实物实验平台，利用VB6．0制作采集和控制程序，实现了数据的采集及对油缸的位置控制。仿真和实验结果表明，与传统PID控制方法相比，重载平板车转向系统采用模糊PID控制方法其转向轮组的瞬态响应性能显著改善，这具有重要的理论意义和较强的实际应用价值。关键词重载平板车，转向，

3、模糊PID控制，比例阀，仿真中南大学硕十学位论文英文摘要AbstractHeavyplatformtruckisaspecialkindofvehiclesfortransitingheavyequipmentandcomponents；Itiswidelyusedintheoverloadingarea，suchasconveyingpartofbigship，industrialmainframeandetc．Asanimportantpartoftheheavyplatformtruck，thecyclicalwheelgrouphydraulicsystemplaysakeyr

4、oleintheaspectofcarryingperformance．Thecyclicalperformancehasadirectinfluenceonflexibility,stabilityandeconomy．Duringthecourseofcarryingandveering，thediffererntbridgesandwheelgroupsshouldcooperatewitheachother,andrespondfrequently．Firstly,basedonthePrincipleofAckemanTheory,thethesisdiscu．ssedthe

5、cyclicalperformanceoftheheavyplatformtruck，describedtherelationshipbetweenthesteeringmodeandturning，andbuiltthemathematicalmodelonthedeflectionangleofeachcyclicalwheelgroupundertherespectivesteeringmode．Thedeflectionangleofeachcyclicalwheelgroupfulfillingthemathematicalmodelisthebasisofcooperati

6、oninsteeringoftheheavyplatformtruck．Secondly,basedonthemethodofthetransferfunction，thedynamicequationoftheheavyplatformtruck’Ssteeringsystem，whichwasakindofproportionalvalve-controlling-cylinderhydraulicsystem，wasestablished．Thecontrollingsystemadoptedthefuzzy-PIDstrategy,therelevantcontrollerwa

7、sdesigned，andthesimulationmodelofthesteeringsystemfoundedonthesimulinkfunctionintheMATLABwasbuilt．Theresultsindicatethatthesteeringwheelgroupunderthefuzzy-PIDcontrollingcanrespondquicklywithouttheovershoot．Lastly,theexperime