基于扰动前馈补偿的HMT换段离合器控制方法

作     者：曹付义 李辉煌 罗自赢 张明柱 CAO Fuyi;LI Huihuang;LUO Ziying;ZHANG Mingzhu

作者机构：河南科技大学车辆与交通工程学院洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第9期

页      面：76-82页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 080203[工学-机械设计及理论] 082801[工学-农业机械化工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51375145) 拖拉机动力系统国家重点实验室开放课题(SKT2021005) 

主　　题：液压机械 传动 控制 换段离合器 前馈补偿 

摘      要：液压机械传动装置(hydro-mechanical transmission,HMT)是一种机-液耦合的强非线性系统,在换段过程中存在外界负载扰动和建模误差等因素影响其换段品质。该研究在分析HMT组成及工作原理的基础上,建立了HMT换段过程动力学模型和线性二次型控制模型,提出一种基于扰动前馈补偿的换段离合器控制方法,借助扰动观测器估计HMT换段过程的总扰动,将扰动补偿增益引入控制器的前馈项,实现扰动前馈补偿,并设计了抑制换段过程扰动的控制器。仿真结果表明,与未采用扰动前馈补偿控制相比,扰动前馈补偿控制的扰动值最大降低了48.9%、冲击度降低了27.8%、滑摩功减少了29.6%、换段时间减少了15.3%。最后通过试验验证了所提方法在快速处理换段过程扰动的同时,可较好地提升HMT的换段品质。研究结果可为液压机械传动装置的工程应用提供参考。