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第一篇 液压机械复合传动基础3

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35

第3章 液压机械无级变速器35

3.1HMCVT传动特点35

3.2HMCVT应用现状36

3.3HMCVT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

3.3.6HMCVT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

4.1.1HMCVT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

4.3HMCVT传动特性49

4.3.1HMCVT传动比特性50

4.3.2HMCVT同步换段条件53

4.3.3HMCVT转矩特性54

4.3.4HMCVT功率分流特性56

4.3.5HMCVT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静态调速特性模型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

5.4HMCVT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

5.6HMCVT控制仿真系统构成95

5.6.1HMCVT机械系统模块96

5.6.2HMCVT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工程应用控制策略112

6.3.1工程应用控制参数112

6.3.2工程应用实现原理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119

7.1无级变速规律119

7.1.1HMCVT传动车辆最佳经济性指标及影响因素119

7.1.2HMCVT变速规律122

7.2无级变速规律工程应用控制策略124

7.2.1二元协同控制发动机调速方式124

7.2.2工程应用控制参数124

7.2.3工程应用控制原理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

7.4HMCVT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138

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140

8.2.1TCU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工作模式研究及TCU控制软件开发144

8.3.1车辆工作模式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163

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163

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166

9.3履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187

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189

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194

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试验结果分析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269

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

16.1.1HMCVT特性275

16.1.2HMCVT性能评价278

16.1.3HMCVT性能试验规范279

16.2HMCVT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

17.2.1BP神经网络模型与结构286

17.2.2BP神经网络学习算法287

17.2.3BP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293

17.4.2发动机油门控制软件设计296

17.4.3仿真试验及结论300

第18章 履带车辆试验载荷及其模拟302

18.1履带车辆载荷分析302

18.1.1履带车辆建模假设条件302

18.1.2履带车辆行驶阻力302

18.1.3履带车辆转向阻力306

18.2履带车辆HMCVT试验载荷模型307

18.2.1车辆直线行驶试验载荷模型307

18.2.2车辆转向时试验载荷模型310

18.2.3试验载荷综合模型311

18.3载荷模拟312

18.3.1盘式制动器对阻力载荷的模拟312

18.3.2电涡流测功器对阻力载荷的模拟316

第19章 履带车辆HMCVT性能参数测量及精度分析324

19.1履带车辆HMCVT性能测控系统324

19.1.1测控系统组成324

19.1.2测控系统硬件324

19.1.3测控系统软件325

19.2HMCVT性能测试参数测量方法329

19.2.1测量方法的基本理论329

19.2.2基于自适应加权融合算法的温度测量332

19.2.3基于融合技术的液压油油压测量336

19.2.4转速测量及其提高测量精度的方法342

19.2.5转矩测量347

19.3测试系统误差与测量不确定度351

19.3.1直接测量误差与间接测量误差的传递351

19.3.2测量误差的合成353

19.3.3测量不确定度评定353

19.3.4测试系统误差分配355

19.3.5间接测试量测量精度分析358

19.4测试系统抗干扰技术360

参考文献362