混合动力履带推土机整车控制策略仿真研究

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1、分类号:TH1210710-2013225056专业硕士学位论文混合动力履带推土机整车控制策略仿真研究李鹏导师姓名职称赵勇副教授专业学位类别申请学位类别专业硕士机械工程及领域名称论文提交日期2015年5月27日论文答辩日期2015年6月13日学位授予单位长安大学ResearchonControlStrategyandSimulationofHybridinCrawlerBulldozerAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiPengSupervisor：AssociateProf.ZhaoYongChang’anUniversity

2、,Xi’an,China摘要推土机是工程机械的主要设备之一，在国家的基础建设中起着重要的作用。目前国内履带式推土机以内燃机作为动力，它的传动方式主要是液力机械传动，这种机构普遍存在整机效率低、油耗大、排放高等缺点。本文以混合动力履带推土机为研究对象。根据推土机的不同工况，提出整车控制策略并进行仿真分析。本文的目的在于研发一种新型节能的履带推土机，使其减少排放并提高燃油效率。由于履带推土机特殊的作业工况和作业环境，使得履带推土机具有应用混合动力技术的可能。首先，对混合动力履带推土机动力传动系统进行选型并对推土机进行受力分析；其次，提出混合动力履带推土机整车控制策略，并且根据实际工况绘制控制策

3、略图；最后，应用Matlab/Simulink软件建立履带推土机整车动态模型。本文主要的仿真分析工作如下：对履带推土机的不同工况（直驶、转向、原地中心转向、作业等）仿真出基本的动态特性曲线；分析了在不同工况下混合动力履带推土机的动力学性能；分析了在整车控制策略下，超级电容对发动机、发电机以及驱动电机的性能影响。仿真的最终结果表明，在超级电容的作用下，整车系统能够完成能量回收，并且达到节能减排的作用。验证了混合动力履带推土机控制策略的合理性，为混合动力履带推土机的研究提供了理论意义。关键词：混合动力，履带推土机，控制策略，MatlabiAbstractBulldozerisoneofthem

4、ainequipmentsforconstructionmachinery,anditplaysanimportantroleinthecountry'sinfrastructure.Currentlycrawlerbulldozerisdrivenbyinternal-combustionengine,anditstransmissionmodeismainlyhydraulicmechanicaltransmission,thistransmissionmodehassomedisadvantages,suchaslowefficiency,highfuelconsumptionand

5、highemission.Thisthesismainlystudiesthehybridcrawlerbulldozer.Accordingtothevariousworkingconditions,thecontrolstrategiesareproposedandsimulated.Thepurposeofthisthesisistodevelopanewenergy-efficientcrawlerbulldozerwhichcanreduceemissionsandimprovefuelefficiency.Becauseofthespecialoperatingconditio

6、nandworkingenvironmentofthecrawlerbulldozer,thebulldozerhasthepossibilityofapplyingthehybridtechnology.Firstly,thepowerdrivesystemofhybridcrawlerbulldozerisselected,andtheforceofbulldozerisanalyzed.Second,thecontrolstrategiesareproposedundervariousworkingconditions,andthecontrolflowchartsarepainte

7、dindetail.Finally,thevehicledynamicmodebasedonMatlab/Simulinkisestablished.Thesimulationprojectisasfollows:differentconditionsofcrawlerbulldozer(straight,steering,in-situcentersteering,half-shovelwork)aresimulate