履帶車輛液壓傳動(dòng)同步控制策略研究外文文獻(xiàn)翻譯、中英文翻譯

履帶車輛液壓傳動(dòng)同步控制策略研究外文文獻(xiàn)翻譯、中英文翻譯,履帶,車輛,液壓,傳動(dòng),同步,控制,節(jié)制,策略,研究,鉆研,外文,文獻(xiàn),翻譯,中英文 履帶車輛液壓傳動(dòng)同步控制策略研究 楊清軍，張朝，張輝機(jī)電工程學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱，中國(guó)yqj@hit.edu.cn電子郵件： 呂青俊，楊蕾，熊慶輝科技對(duì)車輛傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)北方車輛研究所，北京，中國(guó) 摘要 同步問題是靜液壓傳動(dòng)履帶車輛在正常工作狀態(tài)下的主要問題和技術(shù)挑戰(zhàn)。考慮了參數(shù)擾動(dòng)、摩擦阻力系數(shù)、泄漏系數(shù)和泵排量的不對(duì)稱性。這些因素被視為干擾輸入，并通過控制算法抑制。利用Matlab/Simulink開發(fā)了系統(tǒng)仿真模型，設(shè)計(jì)了履帶車輛液壓傳動(dòng)同步控制策略。用矩陣?yán)碚摻怦铖詈舷到y(tǒng)，基于滯后超前校正器完成耦合閉環(huán)校正。然后采用均衡同步電路和交叉耦合同步電路來減小同步誤差。最后，提出了自抗擾控制器（ADRC）。仿真結(jié)果表明，交叉耦合同步電路對(duì)參數(shù)不對(duì)稱性優(yōu)于均衡同步電路。ADRC進(jìn)一步提高同步性能，并具有更好的魯棒性隨時(shí)間變化的系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 液壓傳動(dòng)；履帶車輛；同步回路；自抗擾控制器 1. 引言 近年來，隨著科技的發(fā)展，履帶車輛的應(yīng)用越來越廣泛。他們逐步擴(kuò)展到軍用車輛，工程車輛，農(nóng)業(yè)機(jī)械，和許多其他領(lǐng)域。靜液壓傳動(dòng)作為履帶車輛的典型傳動(dòng)方式無級(jí)變速和轉(zhuǎn)向的各種調(diào)控[ 1 ]。楊蕾[ 3 ]研究轉(zhuǎn)向靜液壓驅(qū)動(dòng)履帶車輛主要用于直線行駛，值得學(xué)習(xí)。履帶車輛液壓傳動(dòng)一般采兩套變量泵驅(qū)動(dòng)變量馬達(dá)。王艷[ 6 ]提高了系統(tǒng)的魯棒性，通過Bang-Bang控制器。K. Dasgupta等人[ 7 ]對(duì)靜液壓傳動(dòng)的進(jìn)一步研究，建立對(duì)履帶車輛應(yīng)用基礎(chǔ)。雖然系統(tǒng)地開發(fā)了液壓同步控制回路[ 11 ]，但對(duì)履帶車輛液壓傳動(dòng)的適應(yīng)性仍有待分析。重點(diǎn)研究了兩種驅(qū)動(dòng)單元的泵、電機(jī)參數(shù)不對(duì)稱和運(yùn)行工況對(duì)靜液壓驅(qū)動(dòng)履帶車輛同步的影響。建立線性模型，解耦校正。在不同的電路和自抗擾控制器之間進(jìn)行仿真比較，以獲得不同的魯棒性和適應(yīng)性。 2. 建模和線性化 2.1變排量泵驅(qū)動(dòng)變量馬達(dá) 一般來說，變排量泵驅(qū)動(dòng)變排量電機(jī)在履帶車輛正常行駛時(shí)工作正常。內(nèi)外電機(jī)均提供牽引力和輸出功率。根據(jù)液壓理論，該系統(tǒng)可以表示由一組方程。在全歸一化位移泵，T是theime常數(shù)的變量泵，UI的控制信號(hào)，QPI是泵的輸出流量，DP是電機(jī)全位移；Z P表示泵的轉(zhuǎn)速；CIP，CEP，CIM和Cem的內(nèi)部和外部的泵和電機(jī)漏磁系數(shù)；PI和PR的壓力高壓腔和低壓腔分別為電機(jī)的歸一化位移，DM是電機(jī)全位移；Z MI是電機(jī)的轉(zhuǎn)速；V0是高壓室總?cè)莘e；Ee是液壓彈性模量；Ti是電機(jī)負(fù)載；i 1 2，代不同的單位。 2.2履帶車輛 履帶車輛的受力分析圖如圖1所示。F1和F2的牽引力；FR1、FR2是摩擦力；FW是空氣阻力；B是軌道中心的距離；L是履帶接觸地面的長(zhǎng)度；m是轉(zhuǎn)向阻力矩，R是轉(zhuǎn)彎半徑；V1和V2是內(nèi)外毛毛蟲的速度；Vc是車速中心；Z是轉(zhuǎn)向角速度。 根據(jù)履帶車輛動(dòng)力學(xué)，該模型可以表示如下： 其中M是履帶車輛的質(zhì)量；J是履帶車輛的慣性矩；f為摩擦阻力系數(shù)；M為地面附著系數(shù)K是傳輸效率；我是傳動(dòng)比；r為驅(qū)動(dòng)輪的半徑；Pmax是最大轉(zhuǎn)向阻力系數(shù)。A是車輛的迎風(fēng)面積；CD是空氣阻力系數(shù)；U是空氣密度。 由于這些系統(tǒng)參數(shù)的不對(duì)稱性，兩個(gè)電機(jī)的速度彼此不同，發(fā)生同步誤差。摩擦阻力系數(shù)，泄漏系數(shù)和泵排量被視為干擾輸入。因此，假設(shè)f，Ct和A是可變的，上述方程的拉普拉斯變換，可以建立。 2.3 線性化分析與修正 履帶車輛液壓傳動(dòng)是一種具有雙重輸入雙輸出系統(tǒng)。變量泵驅(qū)動(dòng)變量馬達(dá)的工作過程分為兩個(gè)階段：變量泵驅(qū)動(dòng)低速固定排量馬達(dá)和固定排量泵驅(qū)動(dòng)變量—高速位移馬達(dá)。電機(jī)和的位移分別設(shè)定為兩個(gè)階段的最大值。以變量泵驅(qū)動(dòng)馬達(dá)為例，U1和U2主通道的控制信號(hào)，N1和N2作為輸出信號(hào)。該系統(tǒng)是線性化圍繞一定的恒定速度，系統(tǒng)的伯德圖如圖2所示。 從圖2可以看出，卡特彼勒車內(nèi)外有很強(qiáng)的耦合作用。為了準(zhǔn)確地控制系統(tǒng)，去耦是必不可少的。 圖2伯德圖 引入一個(gè)新的控制向量。 然后將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為輸出V和偽輸入A之間的偽線性系統(tǒng)如下。 解耦結(jié)果表明，傳遞矩陣耦合矩陣與速度有關(guān)。因此，該系統(tǒng)是時(shí)變。超前滯后補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)如下。 在G1和G2 x1-n1信道匹配；應(yīng)用X2—N2通道。校正系統(tǒng)的示波圖顯示在圖3。圖顯示校正后系統(tǒng)穩(wěn)定動(dòng)態(tài)特性接近。同步電路在超前滯后補(bǔ)償器的基礎(chǔ)上，控制效果。 根據(jù)控制理論，交叉控制器—耦合電路設(shè)計(jì)g（s）0.039 s 1 s 0.45 s 1，其截止頻率，0 10 1位1相位裕度和增益裕度匹配主信道。由于相同的系統(tǒng)參數(shù)的變化，不同的同步策略的控制效果。仿真結(jié)果表明，與均衡同步電路相比，交叉耦合同步電路具有較好的同步性能。 3.控制器對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)部擾動(dòng) 超前解耦補(bǔ)償器是基于精確模型設(shè)計(jì)的，解耦后系統(tǒng)是隨時(shí)間變化的。因此，當(dāng)線性化點(diǎn)的速度發(fā)生變化時(shí)，交叉耦合同步電路的抗干擾能力就不能達(dá)到理想的效果。履帶車輛液壓傳動(dòng)。 自抗擾控制器由三部分組成：跟蹤微分器、擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器和非線性狀態(tài)誤差反饋控制律[ 14 ]。根據(jù)分離定理，可以分別設(shè)計(jì)ADRC的三個(gè)部分。A.跟蹤微分器由于履帶車輛是三分之一階系統(tǒng)，假設(shè)輸入通過系統(tǒng)應(yīng)用于三分之一階系統(tǒng)。傳遞函數(shù)是ESO提供了不可測(cè)量系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)和未知擾動(dòng)的實(shí)時(shí)動(dòng)作。然后，通過補(bǔ)償估計(jì)的等效干擾，提高了系統(tǒng)的性能。它的總參數(shù)變化的影響作為等效干擾作用在系統(tǒng)控制輸入點(diǎn)。 4.結(jié)論 雙變量的同步性能置換泵驅(qū)動(dòng)可變位移電機(jī)研究過。已經(jīng)對(duì)幾種控制策略進(jìn)行了研究取得了良好的成績(jī)。1)該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的耦合效應(yīng)，因此具有很強(qiáng)的耦合效應(yīng)解耦控制器已被開發(fā)為其他的基礎(chǔ)控制策略。)基于拉格-鉛的交叉耦合控制器與之相比，每一側(cè)的控制器性能更好均衡同步控制。)適應(yīng)干擾抑制控制效果最好性能，因?yàn)樗^察到所有的單交易因素在控制輸入中向系統(tǒng)注入干擾 相應(yīng)地取消等效的擾動(dòng)。它還執(zhí)行在不同的速度。