车辆液压传动控制系统发动机与变量泵模型2026-05-11 23:34:15
车用 发动机与变量泵的联合控制系统是一个复杂的系统， 它包括发动机油 门位置闭环控制的内 环系统和变量泵控制的外环系统， 是一个非线性、 大滞后的控制系统， 其动态过程比较复杂， 很难建立起精确的 数学模型。控制系统的控制方法与软件设计是否合理将直接影响到整个系统性能的优劣， 发动机与变量泵能否合理匹配， 取决于软件设计与控制算法的合理性与可靠性。为了 对混凝土泵车动力 系 统进行控制, 首先应对所研究的控制系统建立数学模型， 系统数学模型建立的方法一般有分析法和实验法两种。 分析法是对系统各部分的运动机理进行分析， 根据它们所依据的物理或...
车用 发动机与变量泵的联合控制系统是一个复杂的系统， 它包括发动机油 门位置闭环控制的内 环系统和变量泵控制的外环系统， 是一个非线性、 大滞后的控制系统， 其动态过程比较复杂， 很难建立起精确的 数学模型。控制系统的控制方法与软件设计是否合理将直接影响到整个系统性能的优劣， 发动机与变量泵能否合理匹配， 取决于软件设计与控制算法的合理性与可靠性。为了 对混凝土泵车动力 系 统进行控制, 首先应对所研究的控制系统建立数学模型， 系统数学模型建立的方法一般有分析法和实验法两种。 分析法是对系统各部分的运动机理进行分析， 根据它们所依据的物理或化学规律分别列写相应的运动方程和特性方程。 实验法是人为地给系统施加某种测试信号， 记录它的输出 响应， 并用 适当 的数学模型去逼近， 这种方法也称为系统辩识。 作者采用分析法对系统进行建模。1发动机模型目 前在柴油 机调速控制领域所采用 的大多是根据达朗贝尔原理在某一平衡点的柴油机模型， 对于全工况的柴油机建模比较困难。 作者对柴油机模型作了简化， 考虑延迟并经线性化处理后， 可作为一阶惯性延迟环节。 柴油机电子调 速系 统中 的 执行器采用 环形电 枢直流伺 服电机， 可认为是一个标准的二阶环节。 加上控制器则可以组成一完整的柴油机调速模型， 可用 于对柴油 机动态过程的仿真， 并通过仿真来研究该模型的合理性和准确性。非增压柴油机的运动可用 以下方程描述：Tddy（t）dt＋y（t）＝（t-）－（t）（1）式中 ：y（t） 为 柴油 机转速， 是时间 t 的 函 数（ 无 因 次量）；（t）为控制供油 量的齿条位置， 是时间 t 的函 数（无因次量）；（t）为扰动， 是时间 t 的 函 数（无因 次量）；Ta为柴油机时间常数，S； 为齿条位移的纯滞后时间，S。将式(1)进行拉氏变换可得非增压柴油 机的简化传递函数：Y（s）e-sH（s）－ （s）=1TaS+1（2）式中：Y（s）是对 y（t）进行拉氏变换的结果；H（s）是 （t）的拉氏变换； （s）是 （t）的拉氏变换。同理， 可得涡轮增压柴油机的运动方程：Y（s）e-sH（s）－ （s）=2ns2+2ns+2n（3）式中：Y（s）是 y（t）的拉氏变换，H（s）是 （t）的拉氏变换， （s）是 （t）的拉氏变换。设扰动 （t）=0， 即得到简化的柴油 机模型， 可用 一阶惯性延迟环节来近似原柴油 机模型。 简化后的柴油 发动机模型为：Y（s）H（s）＝e-sTaS+1（4）2变量泵模型在一定转速下， 变量泵输出 流量正比于它的排量。 而排量是由变量机构的位置来决定的， 因此对排量的控制实际上是对变量机构的位置控制的系统。 变量泵排量调节机构原理如图 1 所示。图 1变量泵调节执行机构原理图收稿日 期：2009－07－06作者简介：黄大星(1979-)， 男， 江西永丰人， 讲师， 博士研究生， 主要研究方向： 车辆动力学与节能控制技术。车辆液压传动控制系统发动机与变量泵模型黄大星1章力2(1、韶关学院汽车系广东 韶关512005；2、江西科技师范学院江西南昌330038)摘要： 为了 对混凝土泵车动力系统进行控制, 介绍了 的控制系统的发动机数学模型， 通过分析变速泵机构原理建立了数学模型， 为控制系统的仿真和设计打下了理论基础。关键词： 车辆传动； 控制模型； 发动机； 变量泵中图分类号：G463.22文献标识码：A文章编号：1008-7354（2009）05-0164-02南昌 高专学 报Journal ofNanchang College2009 年第 5 期（总第 84 期）2009 年 10 月 出版Oct.2009No.5 (Sum 84)164
