农业车辆液压机械复合传动与控制

目录
前言
第一篇液压机械复合传动基础
第1章复合传动及其应用 3
1.1复合传动 3
1.2复合传动在农业车辆上的应用 5
第2章液压机械复合传动特性 13
2.1液压机械复合传动构成 13
2.2液压传动系特性分析 14
2.2.1液压传动系类型 14
2.2.2液压传动系特性 14
2.3机械传动元件特性分析 16
2.4液压机械复合传动特性分析 17
2.4.1传动方案 17
2.4.2无级调速特性 18
2.4.3液压功率分流比 21
2.4.4效率特性 24
2.5汇流排特性分析 28
2.5.1组合方案 28
2.5.2特性分析 29
第二篇农业车辆液压机械无级变速器
第3章液压机械无级变速器 35
3.1 HMCVT传动特点 35
3.2 HMCVT应用现状 36
3.3 HMCVT控制理论与技术发展趋势 36
3.3.1无级变速规律 37
3.3.2换挡规律 38
3.3.3无级变速控制策略 39
3.3.4离合器接合规律 40
3.3.5建模与控制仿真技术 41
3.3.6 HMCVT控制存在的问题 42
第4章 车辆HMCVT传动特性 44
4.1液压机械无级变速传动 44
4.1.1 HMCVT基本原理 44
4.1.2多段无级变速传动的必要性和实现原理 45
4.2 车辆HMCVT传动原理 46
4.2.1车辆动力传动系基本要求 46
4.2.2多段HMCVT传动原理 48
4.3 HMCVT传动特性 49
4.3.1 HMCVT传动比特性 50
4.3.2 HMCVT同步换段条件 53
4.3.3 HMCVT转矩特性 54
4.3.4 HMCVT功率分流特性 56
4.3.5 HMCVT效率特性 57
4.4无级变速车辆牵引特性研究 63
4.4.1车辆试验特性 64
4.4.2车辆牵引效率 65
4.4.3车辆牵引特性曲线 67
第5章液压机械无级变速动力传动系建模与控制仿真 71
5.1建模理论和方法 71
5.2液压机械无级变速动力传动系组成 74
5.3发动机模型 75
5.3.1静态调逮特性模型 75
5.3.2动态调速特性模型 78
5.3.3仿真结果与试验结果对比分析 79
5.4 HMCVT模型 80
5.4.1传动轴系模型 81
5.4.2泵马达液压系统模型 84
5.4.3离合器模型 86
5.4.4行星机构模型 88
5.4.5控制系统模型 88
5.5车辆动力学模型 92
5.5.1主传动模型 93
5.5.2行走系统纵向动力学模型 93
5.5.3牵引载荷模型 95
5.6 HMCVT控制仿真系统构成 95
5.6.1 HMCVT机械系统模块 96
5.6.2 HMCVT控制系统模块 97
5.7控制仿真及控制策略优化设计 99
5.7.1手动无级变速和换段仿真及试验 99
5.7.2自动无级变速及换段优化控制 103
5.7.3整车无级变速自动控制仿真 106
第6章基于牵引功率最大的HMCVT无级变速规律 108
6.1无级变速规律分析 108
6.2无级变速及换段原理 109
6.2.1无级变速原理 110
6.2.2换段原理 111
6.3无级变速及换段规律T程应用控制策略 112
6.3.1 T‘程应用控制参数 112
6. 3.2 T‘程应用实现原理 114
6.3.3无级变速及换段规律计算原理 115
6.4变速及换段控制仿真 117
第7章基于经济性最佳的HMCVT无级变速及换段规律 l19
7.1无级变速规律 119
7.1.1 HMCVT传动车辆最佳经济性指标及影响因素 119
7.1.2 HMCVT变速规律 122
7.2无级变速规律T程应月控制策略 124
7.2.1二元协同控制发动机调速方式 l24
7.2.2 T‘程应用控制参数 124
7.2.3 T‘程应用控制原理 125
7. 3无级变速规律工程应用计算 126
7. 3.1发动机特性 126
7.3.2滑转率特性 126
7.3.3效率特性 128
7.3.4最佳传动比优化 129
7.4 HMCVT换段规则 133
7.5无级变速规律仿真 135
第8章 HMCVT控制系统分析 138
8.1液压控制系统． l38
8.1.1泵马达液压传动系统控制原理 138
8.1.2离合器液压控制原理 139
8.2计算机控制系统硬件开发 l40
8.2.1 TCU组成原理 140
8.2.2多路速度精密测量原理 142
8.2.3多路电液比例阀控制原理 143
8.2.4应急控制电路原理 143
8.3 T作模式研究及TCU控制软件开发 l44
8.3.1车辆T作模式 144
8.3.2控制软件总体结构 146
8.4传动排量比模糊-PID动态加权综合控制方法 147
8.4.1传动比调节子系统组成 147
8.4.2排量比模糊PID动态加权综合控制原理 148
8.4.3模糊PID动态加权综合控制性能试验 154
第三篇农业履带车辆液压机械复合转向系
第9章履带车辆液压机械复合转向 163
9.1履带车辆及其转向 163
9.1.1履带车辆发展趋势 l63
9.1.2履带车辆转向特点 163
9.2液压机械复合转向系 164
9.2.1系统构成及工作原理 164
9.2.2液压机械复合转向特点 166
9.2.3国内外研究及应用现状 l66
9.3屐带车辆转向系性能研究现状 167
第10章履带车辆液压机械复合转向系理论分析与设计 169
10.1液压机械复合传动特性 169
10.1.1无级变速特性 169
10.1.2转矩特性 172
10.1.3功率分流特性 176
10.1.4效率特性 180
10.2履带车辆液压机械复合转向系传动形式及特性 184
10.2.1转向系传动形式选择 184
10.2.2转向系传动特性分析 184
10.3履带车辆液压机械复合转向系设计 l87
10.3.1转向系设计要求 187
10.3.2转向系设计 187
10.3.3转向系传动特性比较 l89
10.4履带车辆液压机械复合转向操纵系设计 191
10.4.1转向操纵系设计要求 191
10.4.2转向操纵系原理及组成 191
10.4.3转向操纵过程 193
第11章液压机械复合转向系建模与仿真 l94
11.1液压机械复合转向系构成 194
11.2液压机械复合转向系静态特性分析 195
11.2.1转速特性 195
11.2.2转矩特性 196
11.2.3功率特性 197
11.2.4效率特性 202
11.3液压机械复合转向系动态特性建模 207
11.3.1转向系传动关系 207
11.3.2动力输入模型 208
11.3.3液压传动系模型 208
11.3.4直驶变速系模型 212
11.3.5行星排模型 212
11.3.6载荷模型 213
11.3.7其他定轴齿轮传动机构模型 213
11.3.8转向系动态特性仿真模型 214
11.4液压机械复合转向系动态特性仿真及结果分析 216
11.4.1液压传动系动态特性仿真分析 216
11.4.2转向系动态特性仿真分析 219
第12章履带车辆液压机械复合转向系性能研究 224
12.1履带车辆液压机械复合转向运动性能 224
12.1.1转向运动性能模型 224
12.1.2转向运动轨迹仿真 229
12.2履带车辆液压机械复合转向动力学模型 231
12.2.1转向动力学模型假设条件 232
12.2.2转向受力分析与计算 232
12.2.3转向动力学模型建立 236
12.2.4转向动力学模型求解 237
12.3履带车辆液压机械复合转向性能仿真 239
12.3.1转向性能评价指标 239
12.3.2转向性能仿真参数 241
12.3.3稳态转向性能仿真 241
12.3.4瞬态转向性能仿真 244
第13章液压机械复合转向系参数匹配研究 246
13.1转向系参数匹配数学模型 246
13.1.1 匹配参数 246
13.1.2评价指标 246
13.1.3约束条件 249
13.2转向系参数匹配方法 251
13.3遗传算法基本理论 252
13.3.1基本概念 252
13.3.2基本定理 252
13.3.3计算流程 253
13.4转向系参数匹配结果分析及校核 256
13.4.1设定参数 256
13.4.2参数匹配结果分析 256
13.4.3参数匹配结果校核 257
第14章液压机械复合转向系试验研究 261
14.1转向系试验目的及内容 261
14.2转向系特性试验 261
14.2.1试验仪器及设备 261
14.2.2试验方案 263
14.2.3斌验结果分析 263
14.3实车转向性能试验 264
14.3.1试验条件 264
14.3.2试验方案 264
14.3.3试验结果分析 265
第四篇农业车辆液压机械复合传动试验
第15章液压机械复合传动试验 269
15.1测试技术发展趋势 269
15.2车辆传动系测试技术发展趋势 271
15.3液压机械无级变速传动性能及其试验 273
第16章 HMCVT性能及其测试系统 275
16.1车辆HMCVT性能评价及试验 275
16.1.1 HMCVT特性 275
16.1.2 HMCVT性能评价 278
16.1.3 HMCVT性能试验规范 279
16.2 HMCVT性能测试系统 279
16.2.1性能测试系统功能 279
16.2.2性能测试参数分析 280
16.2.3试验系统构成分析 280
16.2.4性能试验过程分析 282
第17章 HMCVT测试系统的发动机控制 284
17.1发动机过程控制 284
17.1.1试验系统的发动机控制 284
17.1.2发动机油门控制原理 284
17.1.3发动机过程控制模型 285
17.2神经网络理论 286
17.2.1 BP神经网络模型与结构 286
17.2.2 BP神经网络学习算法 287
17.2.3 BP神经网络算法改进 288
17.3基于BP网络的发动机模型辨识 289
17.3.1发动机系统辨识的一般模型 289
17.3.2神经网络辨识的理论依据与辨识结构 290
17.3.3基于BP神经网络的发动机模型 291
17.4基于BP神经网络整定的PID发动机油门控制 293
17.4.1 基于BP神经网络的PID整定原理