液压机械无级变速系统设计及转速控制系统研究

摘要

液压机械无级变速传动是一种新型传动形式，近几年在国内外有了较快的发展，代表了当今车辆传动技术的先进水平，它采用液压、机械双功率流传动，输出功率大，无级变速控制灵活方便，合理的传动设计液压功率分流比小，系统的效率高，与有级机械传动、液力机械自动变速传动相比，动力性、经济性及排放性能均有较大的提高。为此，论文对液压机械无级变速传动进行了较系统的理论分析和仿真研究。 论文详细论述国内外无级变速传动发展的现状，分析了无级变速传动存在的主要问题，通过分析比较说明液压机械无级变速传动装置的性能特点；研究了液压机械无级变速器的原理，分析了功率分流传动结构参数与效率之间的关系；在理论分析的基础上，对系统传动方案进行了设计，并分析了各种工况下功率流随负荷变化的规律；提出了一种功率分流式汽车无级变速系统，该系统由一组可变排量的无级变速装置和一组行星轮系、离合器等组成；对液压系统调速回路的特性进行分析，从理论上证明了系统的可行性，并对液压系统进行了设计。 考虑到车辆系统的高阶非线性和输入输出的耦合效应及汽车运行的复杂工况和外界干扰等因素的影响，提出了PID控制算法用于变速系统的速比的控制，并结合系统的数学模型在MATLAB下进行了计算机的动态仿真。仿真结果表明，系统简单可行且动态性能稳定，系统响应速度快，而且没有产生超调现象，基本达到本课题研究的预期目的。 本文的研究工作表明，有较高性能价格比的新型车用功率分流式无级变速系统相对于常规的多挡机械变速器具有较强的竞争力，作为一种更新换代产品，具有良好的应用前景。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1选题的目的及意义

1.2自动变速器的分类及比较

1.3研究现状和丞待解决的问题

1.4本文所做的工作

第二章液压机械无级传动的基本原理

2.1差动变速原理

2.1.1双电机驱动有级变速

2.1.2直流电机无级变速

2.1.3液压马达驱动无级变速

2.2液压机械无级变速器的结构和工作原理

2.3液压机械无级传动的无级调速特性

2.4液压机械无级传动的力学分析

2.4.1三构件差速传动中力矩分配定理

2.4.2三构件差速传动中功率分配定理

2.5液压机械无级传动的液压功率分流比和效率分析

2.5.1液压机械无级变速器的液压功率分流比

2.5.2液压机械无级传动的效率分析

2.6本章小结

第三章液压机械无级传动方案的设计

3.1设计的目的与原则

3.2系统的总体结构

3.3系统的功率流

3.4无级变速单元

3.5本章小结

第四章液压传动系统设计

4.1功率分流调速回路组成及液压元件功用

4.2、换档回路液压元件功用

4.3.液压系统工作原理

4.4本章小结

第五章液压传动转速控制系统

5.1马达调节静液传动系统原理

5.2马达调节静液传动系统的控制

5.2.1马达调节系统建模

5.2.2马达调节控制系统简化模型

5.2.3 PID控制策略在马达调节静液传动系统中的应用

5.3控制系统仿真

5.3.1仿真软件

5.3.2泵控马达系统模型中参数

5.3.3仿真模型的建立

5.3.4仿真

5.3.5仿真结果分析

5.4本章小结

第六章结论

6.1结论

6.2不足及展望

参考文献

致谢

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