轮式工程机械电液转向系统的研究

作     者：李会敏 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高英杰

授予年度：2008年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：轮式工程机械 电液转向系统 结构优化 PID控制 建模与仿真 

摘      要：轮式工程机械由于其机动性好、环境适应性强等特点,在近年来得到了迅速发展。随着对作业效率的要求愈来愈高,工程机械的自动化程度正在快速增长。相应地,机器系统各部分的控制性能要求也越来越高,如动作准确、操纵轻便、安全舒适等。电液转向系统是轮式工程机械的核心控制技术之一,对于改善重型轮式机械的操纵性、降低驾驶员的劳动强度具有重要作用。 本文基于对多种转向机构及其控制系统的分析,提出了采用比例控制的电液转向控制系统。系统利用比例阀控液压缸作为转向动力机构,通过在转向轴与转向液压缸上加设传感器,获取比例阀的控制信号,利用电液比例阀对双出杆液压缸进行位置控制,进而通过控制液压缸的位移来实现机器的转向控制。本文依据Ackerman理论转向特性,利用SolidWorks软件对转向机构进行了优化和运动模拟,在转向过程中保证两侧转向轮的转角关系。并对转向系统进行了PID控制仿真研究和实验验证。结果表明,在低频率、小位移输入信号下,缸位移能与输入信号保持良好的跟踪,具有较好的控制性能。通过液压缸位移与转向轮转角的转化,得到的实际转向特性曲线与理论转向特性曲线一致,满足设计要求。