重载车辆联合制动系统电液比例阀非线性仿真及试验分析

分析了系统主要控制元件——电液比例减压阀的控制特性，建立了电液比例阀控制制动缸系统的非线性数学模型，并运用PID对系统控制特性进行校正，给出了仿真结果，根据所选的比例阀和系统参数进行了联合制动台架试验，结果表明，所选控制策略切实可行，液压缸输出响应较快，稳定性良好，达到了标准要求。     

电液比例阀在车辆换档离合器缓冲控制中的应用

采用电液比例减压阀,实现车辆传动装置中换档离合器的电液比例缓冲闭环控制,建立电液比例减压阀的动态数学模型,结合仿真研究和实验研究,探讨采用PID控制和动态矩阵控制(DMC)的电液比例缓冲控制系统的动态性能。     

高速电驱动履带车辆联合制动转矩动态协调控制研究

针对高速电驱动履带车辆机械制动器、电机和电液缓速器3种执行部件联合制动转矩响应的问题,提出了机械制动器、电机和电液缓速器动态协调控制策略。基于制动需求和车速等因素进行稳态制动力分配,综合考虑3种执行部件动态响应特性,建立基于电机-电液缓速器二者联合制动和机械-电机-电液缓速器三者联合制动转矩动态协调控制策略,搭建面向工程应用的电驱动履带车辆传动系统仿真模型,利用实时仿真工具进行策略验证。仿真结果表明,在整个制动过程中该动态协调控制策略可提高车辆总制动转矩响应速度和精度,改善系统动态响应特性。     

挖掘机反铲铲斗电液比例位置控制器设计

介绍反铲铲斗电液比例位置全闭环控制系统的构成,对挖掘机反铲铲斗电液比例位置开环控制系统广义被控对象进行建模分析。针对挖掘机反铲铲斗电液比例位置控制系统非线性及负载变化大等特点,提出一种非线性函数构造PID控制器的方法,实现系统的位置控制。分别对传统PID控制器与非线性PID控制器的电液比例位置控制进行系统仿真,仿真结果表明:采用非线性PID控制器可提高速度,减小超调,满足系统设计要求。     

基于粒子群算法的数字控制伺服系统离线参数自寻优方法研究

由于伺服阀小信号流量特性存在一定散布,电液伺服系统的控制参数需要进行匹配调试,提出了一种基于粒子群算法的电液伺服系统控制参数离线自寻优方法,目标特性由控制系统任务书和人工调试结果确定,参数寻优范围根据伺服系统稳定性分析结果和批产工艺数据包络确定,寻优计算时间约为100～240 s。与人工调试相比,可以大幅提高电液伺服系统控制参数的批产调试效率。     

8×8全电驱动越野车电机液压联合全液压制动系统设计及性能

为验证8×8全电驱动越野车电机液压（简称电液）联合全液压制动系统的可靠性, 依据新一代轮式机动平台独立电驱动车辆制动系统性能指标要求,以某型号8×8全电驱动越野车为研究对象,对新一代电液联合全液压制动系统进行了原理方案设计;考虑系统的长管路特性对输出制动性能的影响,搭建了与整车元件、管路布置1∶1的实验平台,分析了不同工况下全液压制动系统的输出特性。结果表明：新一代电液联合全液压制动系统的输出制动力、制动响应时间等满足整车制动力12.0 MPa、响应时间0.2~0.3 s的制动性能指标要求;制动输出压力与制动踏板的位移及变化率呈线性关系;当电控系统发生故障时,依靠全液压制动系统仍然能满足整车的制动需求。     

液力缓速器气动控制特性研究

液力缓速器制动力矩由工作腔充液率和输入轴转速共同决定,利用气动电磁比例阀控制缓速器工作腔充液率是缓速器制动力矩控制的一种模式.对电磁比例阀的结构和工作特性进行了研究,建立了电磁比例阀的AMESim仿真模型,设计了电磁比例阀性能试验,仿真与试验结果呈现较好的一致性,仿真模型能够预测不同阶跃输入信号下该比例阀的压力响应特性.     

颤振信号对电液伺服阀性能的影响分析

电液伺服阀是电液伺服控制系统的关键控制部件,其动态响应快,抗干扰能力较差。文章从理论计算、仿真分析和试验验证阐述了颤振信号对电液伺服阀力矩马达固有频率的影响因素,使用过程中,可能会出现加载电液伺服阀的颤振信号频率与力矩马达固有频率接近而相互干扰的情况,造成故障。     

履带车辆电传动系统电气机械联合制动建模与仿真

根据电传动履带车辆能量的传递由电气系统完成的特点,提出电气制动与机械制动联合制动方案.制定了紧急制动及其他情况制动的制动策略.在MATLAB/SIMULINK中分别建立电气制动系统模型、机械制动系统模型和踏板信号数学模型的基础上,依据履带车辆的行驶方程将电气制动系统与机械制动系统联合,建立联合制动模型,并针对两种典型制动工况进行了仿真,仿真结果验证了该系统的合理性.     

模型快速插入机构控制系统

为避免高超声速风洞测热试验时模型在投放前被加热引起的测量误差,要求模型快速插入流场中间,研制了模型快速插入机构。该机构采用气液增速缸和伺服比例换向阀驱动,当风洞流场建立时由上驻室快速插入到试验流场中。控制系统运用计算机集中控制技术、电液伺服技术、交流伺服技术和工业现场总线技术,建立了相互独立的各个运动自由度控制回路。系统通过高速的数据采集和模拟量输出、读取CPU工作频率等方式,解决了模型快速插入和计时的难题。试验结果表明：该机构能实现模型的快速插入,动作过程响应迅速并运行平稳,达到了预期技术指标,说明该控制系统的设计是合理的。     

Research on Electro Hydraulic Proportional Control for Heavy Vehicle Blend Braking System

A blend braking system of heavy vehicle was proposed. The main control part of the system is the electro hydraulic proportional servo valve. A nonlinear model of brake cylinder controlled by the valve was deduced through the analysis of its control property and system feature. The transfer function of the system was also proposed, and the hydraulic inherent frequency and the PID closed-loop system feature were calculated. The simulated result is consistent with those tested in the bench and on the site with 50 t heavy vehicle. The experimental result shows that the control method has quick response and high precision.     

基于模糊PID控制的可变配气相位控制系统仿真研究

将模糊PID系统(Fuzzy-PID)用于现在主流使用的液压控制连续可变配气相位正时系统(VCT)．对连续可变凸轮相位器系统进行了分析,建立了系统的数学模型。针对液压油驱动VCT系统液力、机械结构具有非线性特征及系统时变性等特点提出了模糊PID控制策略。在对PID控制的响应特性进行分析的基础上,应用模糊控制技术,提出并设计了模糊PID控制器,并利用MATLAB软件进行了仿真研究。仿真研究结果表明,模糊PID控制相对于PID控制来说有较好的执行性能,提出的控制算法具有结构简单、实时性好、响应快等优点,较好地满足了VCT控制要求。     

动态面滑模控制在大型液压起竖系统中的应用研究

针对大型液压起竖系统中的非对称液压缸建模问题,对系统负载流量和负载压力进行了重新定义,推导建立了起竖系统的非线性模型。为克服系统非线性和不确定性对起竖过程控制的影响,引入滑模控制和动态面控制,提出采用一种基于动态面滑模的控制策略,并给出了控制律。仿真结果表明,与PID控制、一般滑模控制相比,该控制方法有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的鲁棒性和稳定性。     

Parameter Identification for the Valve Control Cylinder System of a Hydraulic Manipulator

In mechanical, hydraulic and electronic systems, the determination of system parameters is often challenging because liquid parameters often change significantly, due to variations in working and environmental conditions. Therefore, it is of significant practical importance to identify those parameters through experimental procedures. A systematic approach to identifying parameters in the valve controlling cylinder system of hydraulic manipulators is provided. It first derives the transfer function of the system, and then uses P control of PID control to predict system parameters. The predicted parameters are further validated using PID control. The prediction through simulation using MatLab language is utilized, which agrees well with experimental results.     

无人驾驶轮式车辆电控气压制动技术研究

以有人驾驶4×4轻型战术轮式车辆为基础,开展无人驾驶电控制动技术研究。针对原车气压制动的结构和特点,设计一种电控气压制动系统,实现该车无人驾驶模式电控制动功能的同时,保留人工驾驶模式人工制动功能,且两种模式能够灵活切换。通过实车试验辨识电磁阀控制特性、不同路面车辆滚动阻力系数、电控制动车辆减速度与车速及控制输入的关系,并与无人车辆其他模块联调,为后续无人车辆控制策略的制定提供试验依据和理论支撑。试验结果表明：所开发的电控气压制动系统能够快速、精确地响应制动请求,人工行车制动与电控行车制动切换灵活、过渡平稳,可广泛应用于其他使用气压制动系统的商用车辆,以实现无人驾驶或辅助驾驶功能。     

液力变矩减速器制动性能的仿真研究

基于SIMULINK建立了液力变矩减速器制动的仿真模型,分析了某重型履带车辆下坡减速和高速减速的制动性能.研究表明该液力元件能够满足该车辆下坡减速工况的使用要求;受液力变矩减速制动器在车辆传动系统布置位置的影响,车辆高速时减速制动力略显不足,需进行液-机联合制动.