履带车辆双泵马达驱动系统同步控制策略研究

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1、工学硕士学位论文履带车辆双泵马达驱动系统同步控制策略研究RESEARCHONSYNCHRONIZATIONCONTROLSTRATEGYOFDOUBLEPUMPDRIVINGMOTORSYSTEMINTRACKEDVEHICLE张照哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TP273.2学校代码：10213国际图书分类号：681.5密级：公开工学硕士学位论文履带车辆双泵马达驱动系统同步控制策略研究硕士研究生：张照导师：杨庆俊副教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工

2、业大学ClassifiedIndex:TP273.2U.D.C:681.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSYNCHRONIZATIONCONTROLSTRATEGYOFDOUBLEPUMPDRIVINGMOTORSYSTEMINTRACKEDVEHICLECandidate：ZhangZhaoSupervisor：AssociateProf.YangQingjunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeci

3、ality：MechanicalandElectronicEnginerringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要履带车辆由于其自身的优势，获得了广泛的应用。泵马达作为静液驱动履带车辆的核心部件，对履带车辆的机动性能起着关键性的作用。本课题以履带车辆双泵马达驱动系统为研究对象，对直行工况进行理

4、论分析，建立数学模型，分析参数扰动对双侧泵马达同步性的影响，设计控制器提高系统的跟随性能和抗干扰同步性能。通过分析履带车辆双泵马达系统的原理，建立了系统模型。依据液压控制系统原理，完成了变量泵变量马达系统的建模；根据履带车辆动力学，建立了履带车辆动力学模块和反解算模块；为了提高系统响应性能，将控制模块分为了名义工作点求解和反馈控制器两部分，并编写自定义函数，确定系统的名义工作点。利用Matlab/Simulink建立时域模型并进行仿真，分析系统在无叠加控制器条件下的跟随性能。对履带车辆的单侧泵马达系统进行了干扰因素分析；针对直行工况，

5、在时域模型中进行定量研究，确定主要干扰因素为地面摩擦阻力系数、泄漏系数和排量精度。以上述因素为干扰变量，对时域模型进行线性化，建立了增量模型，对系统进行特性分析。针对系统强耦合性特性，进行了解耦分析。对解耦后的系统利用滞后-超前控制器进行了校正。以滞后-超前控制器为基础，对比了并行式、主从式和交叉耦合式三种回路的控制效果。结果表明，三种方式中，交叉耦合式控制策略具有最佳的抗干扰同步性能，但是存在抗干扰和响应快速性之间的矛盾，对时变系统适应性不够理想。针对履带车辆在行驶中干扰大、耦合强、具有时变的特点，提出了自抗扰控制策略，并设计了自抗

6、扰控制器。通过仿真对比，验证了自抗扰控制器具有更好的同步控制效果，且对于模型精度要求低，对于时变系统具有更好的适应性。关键词：履带车辆；泵控马达；滞后-超前校正；同步控制回路；自抗扰控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTrackedvehicleiswidelyapplicatedwithitsownadvantage.Asthecorecomponentsofhydrostatictransmissionoftrackedvehicle,thevariablepumpdrivingvariablemotorpla

7、ysakeyroleinthemobilityoftrackedvehicle.Thispaperstudiedtrackedvehiclehydrostatictransmissionandmadethetheoreticalanalysisofstraightworkingconditions.Mathematicalmodelwasbuilttoanalyzeparametersdisturbanceonsynchronizationofthebilateralpumpdrivingmotor,andcontrollerwasd

8、esignedtoimprovethefollowinganddisturbancerejectionperformanceofthesystem.Basedontheprincipleofspeedfeedback,t