动力传动系统仿真 ppt课件
radius1 = 0.06; radius2 = 0.072; effTorqueRadius = 2/3*(radius2^3 - radius1^3)/(radius2^2 - radius1^2); inPlanetRatio = 2.2258; outPlanetRatio = 1.84; numFricSurf = 6; peakNormForce = 16000; coeffFricTable = [0 1.31; 22.7 1.47; 30.3 1.5; 400.0 1.59]; staticFricPeak = 1.1; clutchPressThresh = 0.1; velTol = 1e-3; %换挡离合器同步阈值 lockupVelTol = 1e-3;%闭锁离合器同步阈值 clutchRise = 0.04; ratioForwDrive = 3.2; inertiaVehicle = 125; radiusWheel = 16*2.54/100; J=1e-4；%惯量 rLoad0 = 150; rLoad2 = 0.13;
I
T 二、液力变矩器模型
1 Turbine
3.闭锁离合器模型
Turbine Inertia
P F B
ockup Control
P
ar
Lockup Clutch
二、液力变矩器模型
2
Torque Converte
I
4.闭锁控制模型Impeller
Impeller 本例采用1-3挡液力工况，四挡闭锁 Inertia 为机械工况的控制 1 Gear Lockup Control
闭锁控制
Lockup Clutch
闭锁离合器
泵轮初始转速IC：1500r/min 涡轮初始转速：600r/min 泵轮和涡轮部分的惯量：0.01kgm2
二、液力变矩器模型
2.液力变矩器原始特性
Speed ratio：[0 0.50 0.60 0.70 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.92 0.94 0.96 0.97] Torque ratio：[2.2320 1.5462 1.4058 1.2746 1.1528 1.1412 1.1296 1.1181 1.1067 1.0955 1.0843 1.0732 1.0622 1.0513 1.0405 1.0192 0.9983 0.9983 0.9983] Capacity Factor：[12.2938 12.8588 13.1452 13.6285 14.6163 14.7747 14.9516 15.1502 15.3748 15.6309 15.9253 16.2675 16.6698 17.1492 17.7298 19.3503 22.1046 29.9986 50.00]
6.模型已知参数汇总
一、发动机模型
额定功率：110000W
额定转速：5000r/min
最大转速：8000r/min
一、发动机模型
signal-new-custom:
T values: [0 9.5 10.5 19.5 20.5 29.5 30.5 42 50] Y values: [0.2 0.6 0.6 0.8 0.8 0.9 0.9 0.1 0.1 ]
Step 1
Step 2
1 Gear Sequence
Step 3
Add
Step 4
Scope
Step1：初值1，在t=10s阶跃，终值为2
Step2：初值0，在t=20s阶跃，终值为1
Step3：初值0，在t=30s阶跃，终值为1 Step4：初值0，在t=40s阶跃，终值为1
3.行星齿轮机构模型 行星变速机构
制动器C 制动器D
离合器B 离合器R 离合器A
输入
输出
输入行星排特征参数：k1=2.2258
输出行星排特征参数：k2=1.84 4前1倒变速机构
4.变速箱挡位逻辑表
5.车辆直驶动力学模型概览
换挡控制模型 变速机构模型
发动机模型 液力变矩器模型
整车模型 结果显示
4.闭锁控制模型
4 1 0.04s+1 Lockup Actuator Dynamics
1 Gear
==
Convert
1 P
Simulink中Continuous
•Transfer Fcn模块
液压系统模型：G ( s )
1 0.04s 1
1 0.04 s+1 Transfer Fcn
三、换挡控制模型
<= Relational Operator
二、液力变矩器模型
4.闭锁控制模型
4 1 0.04s+1 Lockup Actuator Dynamics
1 Gear
==
Convert
1 P
在simulink 中Signal Attributes
Convert模块实现数据类型和输 出信号的匹配
二、液力变矩器模型
Axis-change time range:[0 50]
二、液力变矩器模型
1.模型：
2 Impeller
I
原始特性
Torque Converter
T
1 Turbine
Impeller Inertia 1 Gear
Lockup Control
Gear P P F B
Turbine Inertia
在SimDrivleLine 的 Utilities中： •Connection Port
第5章 动力传动系统仿真
——SimDriveLine对动力传动系统仿真
章节概览
3.1 部件模型
3.2 系统模型及仿真
仿真对象和仿真内容 1.仿真对象
发动机
+
带闭锁离合 器的变矩器
+
四前一倒行 星变速器
+
主减 速器
在油门和制动踏板信号下，车辆在行驶过程中的动态特 性，包括车速、发动机转速和转矩、输出转矩、离合器 转速、转矩、状态变化等。
Gear P
4 1 0.04s+1 Lockup Actuator Dynamics
1 Gear
==
Convert
1 P
二、液力变矩器模型
4.闭锁控制模型
4 1 0.04s+1 Lockup Actuator Dynamics
1 Gear
==
Convert
1 P
在simulink 中
Logic and Bit Operation：
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第5章传动系统设计3178页PPT
i=10~80 ⑤摆线针轮减速系统，适用的速比范围 ：
i=11~87
从缩短运动链的角度出发，采用摆线针轮减速系统最好，其次是两级行 星齿轮减速系统和齿轮-蜗杆减速系统。
4)传动系统应布置紧凑，有较小的外廓尺寸和重量。
有一些机械系统对尺寸和重量有较严格的要求。如汽车、拖拉机、工程 机械、飞机等移动式机械。当要求传动比较大时，选用可实现较大传动比的 行星齿轮传动、摆线针轮传动、谐波传动，它们与其它传动形式相比，可大 大减小传动系统的尺寸和重量。
5)当机械系统的载荷频繁变化，而且有较大过载时，传动系统中要设置过 载保护装置。
传动系统中的过载保护装置，可减小传动系统和执行系统中各构件的计 算载荷，使这些构件的尺寸和重量减小，提高可靠度。
6)对传动系统要有安全防护措施。 要有能保护传动系统各构件安全工作的措施，如汽车变速箱的操纵杆上 要设置联锁装置，不允许同时挂两个档的现象出现。在传动系统的适当部位， 要设保护操作者安全的装置，如转动零件上加防护罩。
2、调节动力机输出的速度、转矩或力，以满足执行机构的要求。
执行系统有时要求在不同的速度、转矩或力下工作，直接改变动力机的 速度、转矩或力不可能或不经济，就要用传动系统来实现这一要求。
3、分配动力机输出的运动和动力，以满足执行系统的要求。
有时要用一个动力机驱动若干个位置、运动形式或速度不相同的执行机 构，要靠传动系统把运动或动力分配到各执行机构。
传动系统是机械系统的重要组成部分，传动系统的优劣将直接影响 到机械系统的性能和经济性。有一些机器的动力机与执行机构直接联接， 如风扇、水泵等。但大多数机器，在动力机与执行机构间设有传动系统。
传动系统是由运动链及相应的联系装置组成的。前述起重机的传动系统 是由两级齿轮传动及联系装置—制动器、联轴器组成。
i=11~87
从缩短运动链的角度出发，采用摆线针轮减速系统最好，其次是两级行 星齿轮减速系统和齿轮-蜗杆减速系统。
4)传动系统应布置紧凑，有较小的外廓尺寸和重量。
有一些机械系统对尺寸和重量有较严格的要求。如汽车、拖拉机、工程 机械、飞机等移动式机械。当要求传动比较大时，选用可实现较大传动比的 行星齿轮传动、摆线针轮传动、谐波传动，它们与其它传动形式相比，可大 大减小传动系统的尺寸和重量。
5)当机械系统的载荷频繁变化，而且有较大过载时，传动系统中要设置过 载保护装置。
传动系统中的过载保护装置，可减小传动系统和执行系统中各构件的计 算载荷，使这些构件的尺寸和重量减小，提高可靠度。
6)对传动系统要有安全防护措施。 要有能保护传动系统各构件安全工作的措施，如汽车变速箱的操纵杆上 要设置联锁装置，不允许同时挂两个档的现象出现。在传动系统的适当部位， 要设保护操作者安全的装置，如转动零件上加防护罩。
2、调节动力机输出的速度、转矩或力，以满足执行机构的要求。
执行系统有时要求在不同的速度、转矩或力下工作，直接改变动力机的 速度、转矩或力不可能或不经济，就要用传动系统来实现这一要求。
3、分配动力机输出的运动和动力，以满足执行系统的要求。
有时要用一个动力机驱动若干个位置、运动形式或速度不相同的执行机 构，要靠传动系统把运动或动力分配到各执行机构。
传动系统是机械系统的重要组成部分，传动系统的优劣将直接影响 到机械系统的性能和经济性。有一些机器的动力机与执行机构直接联接， 如风扇、水泵等。但大多数机器，在动力机与执行机构间设有传动系统。
传动系统是由运动链及相应的联系装置组成的。前述起重机的传动系统 是由两级齿轮传动及联系装置—制动器、联轴器组成。
机电传动控制课件ppt精选全文
第一节 机电传动控制系统得组成与分类
一、自动控制系统分类: (4)按系统稳态时被调量与给定量有无差别,可分为
有静差调节系统与无静差调节系统。
(5)按给定量变化得规律,可分为 定值调节系统、程序控制系统与随动系统。
(6)按调节动作与时间得关系,可分为 断续控制系统与连续控制系统;
(7)按系统中所包含得元件特性,可分为 线性控制系统与非线性控制系统。
机电传动控制课件
第一节 机电传动控制系统得组成与分类
一、自动控制系统分类: (1)从组成原理上分类
开环控制系统: 特点:系统简单;控制精度不高。 闭环控制系统: 特点:系统较复杂;控制精度高。 (2)按反馈方式得不同,可分为 转速负反馈、电势负反馈、电压负反馈及电流 正反馈控制系统; (3)按系统得复杂程度,可分为 单环自动调节系统与多环自动调节系统;
3)调速得平滑性,通常用两个相
邻调速级得转速差来衡量。
S2
n02 nN n02
D nmax
nmax
nmin n02 nN
nmax S2
nN (1 S2 )
第二节 机电传动控制系统调速方案选择
动态指标:
1)最大超调量
MP
nmax n2 n2
100%
2) 过渡过程时间 T
3) 振荡次数 N
第一节 机电传动控制系统得组成与分类
二、一般自动控制系统组成:
比较
给定 Ug + U 放大
环节 — EBR 调节环节
执行 环节
测量 环节
扰动
被调 被调量
对象
n
第二节 机电传动控制系统调速方案选择
一、调速方法 ➢纯机械方法调速: 通过变速齿轮箱或几套变速皮带轮 或其她变速机构来实现; ➢纯电气方法调速: 通过改变电动机得机械持性实现, 这时机械变速机构简单、只一套变速齿轮或皮带轮; ➢电气与机械配合调速: 用电动机来得到多种转速,同 时,又用机械变速机构得换档来进行变速。
叉车动力传动转向制动系统PPT学习课件
32
第2讲 P32
叉 车
4 变速原理（换档机构） 结构
1）直齿滑移
齿轮换档：
▲构造简单
▲容易打齿
▲直齿轮传动不够平稳
2.2 传动
33
第2讲 P33
叉 车
变速原理（换档机构） 结构
直齿滑移齿轮换档：
2.2 传动
34
第2讲 P34
叉
结构
车 2） 斜齿轮加换档接合套
▲构造比同步器简单 ▲不容易打齿 ▲有时挂不上档 ▲斜齿轮传动平稳
结构
具体操作： 起步： 启动发动机（空档） 踩开离合器，挂档 慢慢松离合器，加油 换档： 踩开离合器（制动） 换档 慢慢松离合器，加油
2.2 传动
注意： 离合器：
踩则到底 放则全开 踩要干脆 放要缓慢 变速箱： 每次换档之前必须 踩开离合器（制动）
14
第2讲 P14
叉
结构
车 3叉车对传动系统的特殊要求
叉 车
换档离合器
结构
2.2 传动
45
第2讲 P45
叉
结构
车
双联离合器
2.2 传动
46
第2讲 P46
叉
结构
车
双联离合器
2.2 传动
47
第2讲 P47
叉 车
5 典型构造
CPQ15 变速器 直接连接驱动桥 倒档滑移齿轮
2.2 传动
结构
48
第2讲 P48
叉 车
CPC30变速器
抽轴构造 全滑移齿轮换档 有万向传动 (或过渡桥段) 阶梯展开剖视 档位的自锁互锁
2）倒车机会多：也影响离合 器、变速箱；
3）转弯机会多：影响驱动桥 （差速器）；
《机电传动控制》课件
感应电机
基于电磁感应原理，具有成本低 、可靠性高的优点，在工业自动 化、家用电器等领域广泛应用。
先进控制算法的研究与应用
滑模控制
01
通过在状态空间中设计滑模面并选择合适的切换规则，实现对
系统状态的快速响应和鲁棒性。
模糊控制
02
பைடு நூலகம்
利用模糊集合理论将不确定性因素转化为可计算的语言变量，
实现对复杂系统的有效控制。
03
机电传动控制系统的设计与实现
系统需求分析与设计
需求分析
明确系统的功能要求、性能指标和约束条件，为后续 设计提供依据。
总体设计
根据需求分析，确定系统的总体架构、组成模块和相 互关系。
详细设计
对每个模块进行详细设计，包括电路设计、机械结构 设计、软件设计等。
控制算法的选择与实现
算法选择
根据系统需求和性能要求， 选择合适的控制算法，如PID 控制、模糊控制等。
机床的运动状态和加工参数。
数控机床控制系统的应用范围包括航空、航天、汽车、模具等领域，为 现代制造业的发展提供了重要的技术支持。
智能家居控制系统
智能家居控制系统是实现家庭智能化和舒适化的重要手段 之一，它通过控制家庭设备的开关、调节设备的运行状态 和参数等，为家庭生活提供便利和舒适。
智能家居控制系统通常采用无线通信和网络技术，实现家 庭设备的互联互通和控制，同时通过传感器和执行器，实 时监测和调整家庭设备的运行状态和环境参数。
步进电机
利用脉冲信号控制电机转子步 进旋转的原理，实现精确的角
度和位置控制。
伺服电机
利用伺服系统控制电机旋转角 度和速度的原理，实现高精度
和高动态性能的控制。
控制器类型与工作原理
车辆动力学(6)- 传动系统扭振-发动机激励+自由振动
ri ,1 —— 第 i 缸与第1缸的相位差。
r 2 ,1
x
r i ,1
(M r )2
三、多缸发动机端面矢量图 端面矢量图示例：
已知四冲程六缸发动机发火顺序为：1－5－3－6－2－4
1,5 120 ,1,3 240 ,1,6 360 , 1,2 480 ,1,4 600
M1
M5
2
M 1,3, 2
M 1, 6
M4
1 1 2
M3
M6
r 0.5 ,3.5,6.5
M2
M 5, 2
r 1 ,4,7
M 3, 4
r 1 .5
强 简 谐
M 5, 6 , 4
,4.5,7.5
M 1, 6
2
M1
M4
2.5
M 1,5 ,3 ,6 ,2 ,4
3
M5
M 3,4
0.02054
0.16902
4.023 9
0.117
0.19955
0.4727
23
16.873
24
8 1.1902 0.9419
14 13 0.117
10 8.1788 1.791
11 7.8058
12 2.9715
4.1304
0.096456 0.22263 0.19294 0.28725 0.10281
M 5,2
r 2 ,5,8
M2
M6
M3
r 3 ,6,9
主 简 谐
r 2.5 ,5.5,8.5
四、多缸发动机输出转矩
例如：
多缸发动机激励力矩
第二节 动力传动系统扭转自由振动建模与分析 一、动力传动系统集中质量当量模型
汽车知识讲座：汽车传动系统ppt课件精选全文
手动变速器的工作原理
2档变速箱的简单模型
汽车基础讲座
手动变速器的工作原理
倒档 通过一个中间齿轮（紫色）来实现。如图所示，齿轮（蓝色）始终朝其他齿轮（蓝色）相反的方向转动。因此，在汽车前进的过程中，是不可能挂进倒档的，套筒上的齿和齿轮（蓝色）不能啮合，但是会产生很大的噪音。
汽车基础讲座
同步装置
汽车基础讲座
DSG 双离合自动变速箱
双离合器和齿轮箱在工作过程中充当“苦力”，负责传递动力；而滑阀箱（机电控制模块）则是“指挥官”，发号施令的同时也“亲力亲为”地执行。
CVT无级变速箱
汽车基础讲座
所谓无级变速，就是在一定传动比范围内能线性的调节传动比，理论上相当于有无数个档位。它的结构很简单，由两个锥型盘和一个钢片链条组成。锥型盘就是把两个圆锥型的盘片组合在一起形成一个带V型槽的驱动盘。 锥型盘可在液压的推力作用下做轴向移动，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了基础
差速器
功用：传递转矩，使两侧车轮以不同转速旋转 组成：行星齿轮、行星齿轮轴、半轴齿轮和差速器壳等
汽车基础讲座
差速器
汽车基础讲座
差速器
汽车基础讲座
半轴
半轴的内侧通过花键与半轴齿轮相连，外侧用凸缘与驱动轮的轮毂相连。将差速器传来的动力传给驱动轮。
汽车基础讲座
变速器概述
2、变速器的分类 按传动比变化情况可分为有级式、无级式和综合式三种
汽车基础讲座
变速器概述
按操纵方式可分为手动变速器、自动变速器二种 手动变速器：手动变速器MT、自动离合变速器AMT 自动变速器：AT纯自动、DSG双离合、CVT无级变速
第二章传动系统的传动简图-PPT课件
32
二、变速2
第二章 传动系统 西南交大机械系
33
三、各档速度计算和各档驱动力的计算 １、已知各档总传动比 i r 、发动机型号（Ｍe、ne）、
轮胎型号，求各档理论运行速度Ｕ
Ｕr＝nr×R×2π＝Ｒ×ne×2π／i ＝0.377Ｒ×ne／i （Ｋm／h）
r r
化简单位为：Ｕr＝2π×10－３×Ｒ×ne × 60／ i
r
Ｕr—各档理论运行速度Ｋm／h
Ｒ—驱动轮半径m
nr—对应档驱动轮转速r／min
2019/3/12 第二章 传动系统 西南交大机械系 34
2019/3/12
第二章 传动系统 西南交大机械系
35
第三节 计算载荷的确定
一、 根据发动机或液力变矩器的最大输出转矩Ｍmax确定
第二章 传动系统 西南交大机械系
29
4、电传动
• 发动机→发电机→电动机→减速器→驱动轮
优点
• 发动机与车轮之间没有刚性联系，便于总体布置及维修。 • 可实现无级变速 • 实现多轮驱动容易。 • 可采用电力制动，减少制动器的负荷，使其寿命增加。
• 容易实现自动化。
缺点
• 成本高；自重大
应用
• 大功率的自卸载重汽车、铲运机、矿用斗轮式装载机等
2019/3/12 第二章 传动系统 西南交大机械系 11
缺陷：
成本高、传动效率略低、增加了燃油消耗量；在行驶阻 力变化小而进行连续作业时，上述优点不显著
应用：
很广泛、图１－7、１－9、１－10、１－11等
2019/3/12
第二章 传动系统 西南交大机械系
12
17
18
22
23
第二章 传动系统 西南交大机械系
第5章-动力传动系统仿真-3资料
peakNormForce = 16000;
coeffFricTable = [0 1.31; 22.7 1.47; 30.3 1.5; 400.0 1.59];
staticFricPeak = 1.1;
clutchPressThresh = 0.1;
velTol = 1e-3; %换挡离合器同步阈值
Output
Output
Sun Inertia
Planetary Gear
四、变速机构模型
3.换挡离合器模型 1）压紧力变化规律的传递
From模块
Simulink中signal Routing:
•From模块
•Goto模块 •Demux模块
Goto模块
Demux模块
四、变速机构模型
3.换挡离合器模型 2）离合器A和离合器D
Clutch B l o o ku p
Clutch C l o o ku p
Clutch D l o o ku p
Clutch R l o o ku p
1 cl u tch Ri se .s+1
A
1 cl u tch Ri se .s+1
B
1 cl u tch Ri se .s+1
C
1 cl u tch Ri se .s+1
第5章 动力传动系统仿真
——SimDriveLine对动力传动系统仿真
章节概览
3.1 部件模型 3.2 系统模型及仿真
仿真对象和仿真内容
1.仿真对象
+ 发动机
带闭锁离合 器的变矩器
+
四前一倒行 星变速器
+
主减 速器
+