液压机械无级变速器自动变速控制系统研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文液压机械无级变速器自动变速控制系统研究ResearchonAutomatedTransmissionControlSystemofHydro-MechanicalContinuouslyVariableTransmission学位申请人：赵小辉指导教师：张明柱教授一级学科：机械工程二级学科：机械设计及理论学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育

2、机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要大功率高性能轮式拖拉机的需求不断增加，人们对其动力性、燃油经济性和操作舒适性的要求越来越高。液压机械无级变速器（HMCVT）能够实现高效率、大功率的传动。发动机和HMCVT作为拖拉机的核心部件，其性能直接影响着拖拉机的性能，同时发动机与HMCVT的匹配也影响着整车的性能。所以对发动机和变速器控制的研究对提高整车性能有着重要的意义。本文首先建立了发动机的数学模型，发动机模型清楚地表达了发动机的性能。分析了发动机的特性曲线，得出了发动机的动

3、力性能指标和经济性能指标随转速变化的规律，以及发动机的最佳经济性和最佳动力性工作曲线。以400马力轮式拖拉机HMCVT为研究对象，分析了多段HMCVT的速比特性、转矩特性、功率分流特性及效率特性，进一步研究了HMCVT传动拖拉机的牵引特性分析计算原理和表达方法，根据HMCVT速比变化特点，对发动机和变速器进行匹配，得出了在发动机的最佳经济性和最佳动力性的情况下，HMCVT经济性和动力性目标段位对应的目标速比。分析了变速器自动变速控制系统的控制原理以及液压控制单元各部件的功能，确定了电子控制系统的组成部分，针对该控制系统设计了基于TMS320F2812数字信号处理系统的硬件

4、电路，主要设计了DSP的最小系统，信号的输入输出模块以及通讯模块等硬件电路。确定了软件控制模块的控制算法，采用matlab建立了泵-马达的控制系统模型，仿真证明了模糊PID控制比普通PID控制的优越性。针对自动变速控制功能的部分程序进行了设计，最后验证了控制系统的可行性。关键词：液压机械无级变速器；发动机特性；传动分析；控制系统论文类型：应用基础研究选题来源：国家自然科学基金项目(编号：51375145)IIABSTRACTABSTRACTThereareincreasinglyhighrequirementsinthepowerperformance,fuelecono

5、myandcomfortforthetractor,aswellasthewheeledtractorwiththehighperformanceandthehighpower.Highefficiencyandhighpowertransmissioncanbeachievedbythehydro-mechanicalcontinuouslyvariabletransmission.Asthecorepartsofthetractor,theperformanceoftheengineandtheHMCVTdirectlyaffectsthetractor,andsod

6、oesthematchingbetweentheengineandthetransmission.Therefore,thereisanimportantsignificanceintheresearchforthevehicleperformance.Thispaperestablishesthemathematicalmodeloftheenginefirstly,whichdescribesclearlythecharacteristicsoftheengine.Byanalyzingthecharacteristicscurveoftheengine,itcanb

7、eobtainedthechangetrendofthedynamicandeconomyperformanceoftheenginewiththechangeoftherotatespeed,aswellastheoptimaleconomicandpowerperformancecurve.TakingtheHMVTofthe400horsepowerwheeledtractorastheresearchobject,thecharacteristicofthetransmissionratio,torque,powerd