工程机械液压底盘虚拟试验系统研究

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1、分类号:TH1210710-2012125005硕士学位论文工程机械液压底盘虚拟试验系统研究韩明霞导师姓名职称吴永平教授申请学位类别硕士学科专业名称机械制造及其自动化论文提交日期2015年5月10日论文答辩日期2015年6月6日学位授予单位长安大学TheResearchofVirtualExperimenSystemforEngineeringMachineryHydraulicChassisAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HanMingxiaSupervisor：Prof.WuYongpingChang’anUniversit

2、y,Xi’an,China摘要本文主要是以长安大学自主研发的设备－工程机械液压底盘模拟试验台为依托，通过对系统原理的分析研究，利用AMESim软件和LabVIEW软件，建立了一个工程机械液压底盘虚拟试验系统。在不同的载荷条件下，对建立的液压底盘虚拟试验系统进行仿真分析，以达到为提高工程机械液压底盘传动系统的动态性能以及教学实验提供有利的方法和依据的目的。论文主要研究工作如下：1.分析了液压底盘试验系统的结构和控制原理，并对本液压驱动系统中发动机、液压泵、液压马达以及系统压力的参数匹配作了详细的分析，还为变量控制机构以及泵-马达调速系统建立了数学模型。2.根据虚拟实验系统的要求，运用Lab

3、VIEW软件设计了工程机械液压底盘虚拟试验系统的人机交互界面，包括用户登录模块、实验项目选择模块以及各个实验模块。3.运用AMESim软件建立液压底盘的传动系统的仿真模型，并设置好系统元件的各项参数；对此模型进行不同载荷下的仿真分析，分析表明该液压系统响应比较平稳，能够较快的达到稳定，但是工况改变时具有一定的震荡和不稳定性，需要加以控制。4.采用PID方法进行控制仿真，可以看出系统达到稳定前的波动减小，调整时间和超调量均有所减小。说明本文利用PID控制设计的液压传动系统效果较好，能够满足底盘性能实验的要求，为液压底盘虚拟系统的设计和研究提供方法和理论依据。通过以上分析研究，最终建立了一个

4、完整的工程机械液压底盘虚拟仿真试验系统。在方便教学试验的同时，也对工程机械液压底盘试验的科研研究起到一定的指引和参考作用。关键词：液压底盘；虚拟实验；LabVIEW；AMESim；PID控制；仿真iAbstractThispaperisbasedonChang'anUniversityindependentresearchanddevelopmentofequipment-engineeringmachineryhydraulicchassissimulationtestbed,andbasedontheprinciplesoftheanalysissystem,byusingAMESi

5、msoftwareandLabVIEWsoftwaretobuildanengineeringmachineryhydraulicchassisvirtualtestsystems.Tosimulateandanalyzethehydraulicchassisvirtualtestsystemunderdifferentloadingconditions.Inordertoimprovethedynamicperformanceandprovidemethodsandbasisforteachingexperiment,thecharacteristicsofhydraulicchass

6、istestsystemwereresearched.Inthispapertheresearchworkisfocusedonthefollowingaspects:1.Thepaperanalyzesthestructureandcontrolprincipleofhydraulicchassistestsystem,detailedanalyzesengine,hydraulicpumps,hydraulicmotorsandtheparametersmatchingofsystempressureinthehydraulicdrivesystem,aswellasestablis

7、hedmathematicalmodelsofvariableadjustmentmechanismandthepump-motorsystem.2.Accordingtotherequirementsofvirtualexperimentalsystem,thepaperdesignsman-machineinterfaceofengineeringmachineryhydraulicchassisvirtualexperimen