多轴电液转向系统优化设计

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1、学校编码10390分类号U461.6学号201211802006密级糞寞大孝硕士学位论文多轴电液转向系统优化设计指导教师：王云超副教授作者姓名：庞文杰丰请学位级别：硕士学科专业：机械设计及理论研宄方向：论文提交日期：2015年04月07日论文答辩曰期：2015年05月30日位授予单位：集美大学学位授予日期：2015年06月答辩委员会主席：李钟慎教授论文评阅人:学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研宄工作及取得的研宄成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有

2、和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名时间：‘6/J1‘保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名)：V之杰导师（签名)：时间：入2硕士学位论文多轴电液转向系统优化设计TheOptimizationDesignforMulti-axleElectro-hydraulicSteeringSystem学科门类：工学作者

3、姓名：庞文杰指导教师：王云超副教授学科专业：机械设计及理论研究方向：学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年05月30日多轴电液转向系统优化设计摘要目前的多轴电液转向系统存在着机械与液压不匹配导致的轮胎异常磨损和转向横拉杆变形，转向液压系统的响应速度和稳定性较低等问题。为了解决这些问题，本文围绕着提高转向性能展开以下几方面的研究：(1)进行了单轴转向系统的优化设计。推导了单轴转向系统的轮胎原地转向阻力、转向梯形横拉杆受力、转向油缸推力之间的力系平衡模型，并通过ADMASView建立的虚拟样机模型进行了仿真对比验证。在此基础上，利用M

4、atlab优化工具箱中的fmincon函数，以转向油缸的输出功最小为目标，进行了优化设计，得出了油缸的优化安装位置拟合公式。(2)在多领域系统仿真软件AMEsim中建立了转向液压系统仿真模型；利用AMEsim的批处理工具得到了优化的转向液压系统压力、流量、管路内径和PID三参数的范围；在此范围内进行了6因素5水平的正交仿真实验，获得了转向液压系统的压力、流量、管路参数和PID参数的仿真优化结果。(3)推导了控制器控制电流信号到车轮转向角的系统传递函数。利用MATLAB软件仿真了PID和CMAC-PID两种控制算法的系统跟踪情况，结果显示采用

5、CMAC-PID控制算法的系统具有更好的响应速度、精度和稳定性。(4)搭建了多轴转向油缸控制系统实验台。在TTC200控制系统上进行了PID控制算法跟踪实验；在基于PCI-1712采集卡的工控系统上，进行了PID和CMAC-PID控制算法跟踪实验。结果显示，CMAC-PID算法优于常规PID算法，工控系统优于TTC200控制系统。关键词:多轴转向；匹配设计；参数优化；CMAC-PIDITheOptimizationDesignforMulti-axleElectro-hydraulicSteeringSystemAbstractAtpres

6、ent,inthemulti-axleelectro-hydraulicsteeringsystem,therearesomeproblemsthatabnormalwearoftiresandsteeringtieroddeformationledbymechanicalandhydraulicmismatchaswellasresponsespeedandstabilityofthesteeringhydraulicsystemarelow.Inordertosolvetheseproblemsandraisesteeringperfo

7、rmance,thisarticlewilllaunchtheresearchfromfollowingseveralaspects：(1)Theoptimaldesignofsingle-axlesteeringsystemwasperformed.Thebalancemodelfortiressteeringresistance,steeringtrapezoidalmechanismstressandsteeringcylinderforceofsingle-axlesteeringsystemwasbuild.Thesimulati

8、onverificationofthevirtualmodelbuiltinADMAS/Viewhasbeencarriedout.Basedonthemodel,themini