二次調節(jié)靜液傳動車輛的關鍵技術及其優(yōu)化研究.pdf

1、隨著世界范圍內工業(yè)技術的迅速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染問題日趨嚴重，全球能源危機和環(huán)境惡化要求汽車工業(yè)發(fā)展節(jié)能環(huán)保型汽車。二次調節(jié)靜液傳動技術是一種新型的傳動技術，該技術在恒壓網絡的基礎上通過改變液壓泵/馬達的斜盤傾角，從而改變排量來適應負載的變化。利用液壓泵/馬達的四象限工作特性，能夠有效地實現制動動能和重力勢能的回收與再利用。液壓儲能系統(tǒng)功率密度大，全充和全放能力強，滿足短時間車輛制動時的能量轉換和儲存要求。除此之外，靜液傳動技術還具

2、有無級變速的精細速度調節(jié)、容易實現正反轉、操控性強以及可靠性高等優(yōu)點。因此，將二次調節(jié)靜液傳動技術應用于車輛傳動系統(tǒng)中，對研究車輛的能量回收，減少環(huán)境污染以及提高車輛的整體性能具有重要意義。本文以二次調節(jié)靜液傳動技術應用于車輛傳動系統(tǒng)中實現能量回收和再利用為主要內容，對二次調節(jié)靜液傳動車輛關鍵技術進行了全面深入的研究。
　　在查閱大量國內外有關文獻的基礎上，本文概述了國內外能量存儲技術的發(fā)展概況，對能量儲能元件做了比較，分析了液壓

3、儲能裝置的優(yōu)勢和靜液傳動技術的特點，綜述了國內外二次調節(jié)靜液傳動車輛的發(fā)展現狀。
　　闡述二次調節(jié)靜液傳動車輛的工作原理，分別建立靜液傳動車輛的數學模型和仿真模型。通過對比計算和仿真，分析了不同配置方式、循環(huán)工況及控制策略等因素對系統(tǒng)效率的影響。在此基礎上提出了一種新型二次調節(jié)靜液傳動車輛的配置方式，提高了整車的傳動效率和對復雜路面的適應性。
　　通過對二次調節(jié)靜液傳動車輛的實際工程約束條件、整車性能設計指標及其與動力系統(tǒng)部

4、件的相互影響進行分析，優(yōu)化關鍵元件的匹配關系，完善靜液傳動系統(tǒng)的設計準則。仿真研究表明，基于自適應模擬退火遺傳算法的多目標優(yōu)化方法，能夠根據不同的設計指標有效地識別出關鍵元件參數的最優(yōu)解，提高系統(tǒng)的整體性能。
　　針對靜液傳動技術功率密度大的特點，設計液壓再生制動策略。根據制動強度和載荷的不同，合理地分配前后軸的制動力及再生制動力和摩擦制動力的比例關系，在確保車輛安全制動的同時，高效地回收車輛的制動動能。設計“功率跟隨”+“恒溫器

5、”的綜合控制策略，利用整車的仿真模型，優(yōu)化能量利用策略的關鍵參數，并根據車輛載荷的不同動態(tài)調整控制策略的優(yōu)化參數。仿真結果顯示，能量利用策略保證發(fā)動機工作于高效區(qū)，有效地彌補了液壓蓄能器能量密度小的缺點，避免了發(fā)動機的頻繁起停，使節(jié)油率達到最高。
　　根據驅動和制動系統(tǒng)的特點設計了轉矩控制方式和轉速控制方式，采用離散滑模變結構控制理論設計驅動和制動系統(tǒng)的魯棒控制器，有效地抑制了系統(tǒng)參數大范圍攝動、強非線性以及外界干擾的影響，提高車