城市公交静液传动系统节能分析

【摘要】： 二次调节静液传动系统是一种新型的节能系统。二次调节系统具有提高能源利用率、降低装机功率、能量回收等一系列优点;传统的流量耦合系统能源的利用率低,控制复杂。本课题以城市公交为参考,分析了公交的工作状况,二次调节系统在公交驱动系统的作用。文中阐述了二次调节静液传动系统的节能原理、组成结构及控制原理,并分析了系统的动力来源(恒压变量泵)、以及蓄能器和二次元件的作用,分析系统中二次元件在四个象限内的工作特性。 本项课题研究以天津三峰牌TJ6481A型公交车为研究对象及其A4V125二次元件(斜盘式轴向柱塞泵/马达)为原始模型,把公交车的起步、匀速、加速状态与二次元件的马达工况对应,减速和制动状态与二次元件的泵工况相对应来完成能量的回收利用。建立二次调节静液传动系统的数学模型。分别对转速控制、转矩控制、功率控制下二次元件的工作状态进行仿真分析,得出以上三种控制下输入量与输出量关系特性,以及在三种控制下制动能量的回收率及回收特点。 根据以上的仿真结果,在本文的最后探讨了提高二次调节静液传动系统控制精度的方法。讨论了PID控制、模糊控制、神经网络控制相结合,通过完善二次元件本身以提高系统的控制精度。 【关键词】：二次调节 静液传动 节能控制 能量回收
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U463.22
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题研究的背景及意义10-12
• 1.2 二次调节技术简介及应用12-14
• 1.3 国内外发展状况14-17
• 1.3.1 国外的发展状况14-15
• 1.3.2 国内的发展状况15-17
• 1.4 研究目的与方法17-18
• 1.4.1 本课题研究对象17
• 1.4.2 本课题研究的方法17-18
• 1.5 本课题的主要任务18
• 1.5.1 分析城市公交车的使用状况。18
• 1.5.2 对二次调节控制系统进行研究18
• 1.5.3 对能量回收的研究18
• 1.6 本章小结18-20
• 第2章 二次调节静液传动系统节能原理20-30
• 2.1 二次元件的工作原理20-21
• 2.2 二次元件在系统工作中节能原理21-23
• 2.3 二次调节静液传动系统的主要组成元件23-28
• 2.3.1 二次元件的工作特性23-24
• 2.3.2 恒压变量泵24-26
• 2.3.3 蓄能器的主要功能26-28
• 2.3.4 电液伺服阀28
• 2.4 公交车工作状况的分析28
• 2.5 公交车系统的控制方案28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第3章 二次调节静液传动系统相关数学模型的建立30-44
• 3.1 液压蓄能器的相关计算30-33
• 3.2 二次调节静液传动系统转速控制的节能分析33-36
• 3.2.1 二次调节静液传动系统转速控制原理33
• 3.2.2 二次调节静液传动系统转速数学模型的建立33-36
• 3.2.3 转速控制的特点36
• 3.3 二次调节静液传动系统转矩控制的节能分析36-38
• 3.3.1 二次调节静液传动系统转矩控制原理36-37
• 3.3.2 二次调节静液传动转矩控制数学模型的建立37-38
• 3.3.3 转矩控制的特点38
• 3.4 二次调节静液传动系统功率控制的节能分析38-43
• 3.4.1 二次调节静液传动系统功率控制原理38-42
• 3.4.2 二次调节静液传动功率控制数学模型的建立42
• 3.4.3 功率控制的特点42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 仿真分析能量回收率44-56
• 4.1 二次调节静液传动仿真条件44-50
• 4.1.1 二次调节静液传动转速控制的仿真44-47
• 4.1.2 二次调节静液传动转速节能制动的分析47-49
• 4.1.3 二次调节静液传动系统转速控制下惯性能的回收49
• 4.1.4 二次调节静液传动转速节能制动的特点和能量回收率49-50
• 4.2 二次调节静液传动转矩控制仿真分析50-52
• 4.2.1 二次调节静液传动转矩节仿真50-51
• 4.2.2 二次调节静液传动系统恒转矩控制的节能制动51-52
• 4.2.3 二次调节静液传动转矩节能制动的特点和能量回收率52
• 4.3 二次调节静液传动功率控制仿真分析52-55
• 4.3.1 二次调节静液传动功恒率节能制动的分析53-54
• 4.3.2 二次调节静液传动系统功率控制惯性能的回收54-55
• 4.3.3 二次调节静液传动恒功率节能制动的特点和能量回收率55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 二次调节系统改进探讨56-62
• 5.1 通过PID控制改进系统的性能。56-57
• 5.2 比例—模糊—PI控制器提高系统的控制性能57-58
• 5.3 神经网络与PID并行控制58-60
• 5.4 通过改进二次元件提高系统的性能60
• 5.5 本节小结60-62
• 总结62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-70
• 附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录70

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