道路清障车泵控马达调速系统优化研究
摘要：利用变量泵-定量马达容积调速系统传递函数，对道路清障车起升系统进行分析，以马达排量为优化对象，基于误差绝对值积分（IAE）以及时间与绝对误差乘积积分（ITAE）两个性能指标，对系统参数（马达排量）进行了优化，得到了上述两种性能指标下的最优解，为道路清障车起升系统参数设计、性能研究及应用提供了理论依据。
关键词：道路清障车 容积调速系统 优化 数学模型
中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）11-0091-02
道路清障车是交通事故救援的主要装备，起复和起吊作为其主要功能，由道路清障车液压起升系统实现。目前，道路清障车起升回路普遍采用泵控马达调速系统，即通过调节液压泵的输出流量大小和方向，从而控制液压马达的输出转速和转向，其中最常用的就是变量泵控制定量马达，简称泵控马达[1]。国内对泵控马达的研究主要集中在其动态特性[2][3][4][5]，定性的分析调速系统的影响因素，在进行具体液压调速系统设计时，相关参数的选择仍然是个难题。此外，对于不同的性能指标，系统参数的选择也略有不同。本文利用泵控马达系统数学模型，对道路清障车起升系统进行分析，分别采用误差绝对值的积分（IAE）性能指标和时间与绝对误差乘积积分（ITAE）性能指标，针对一个具体的泵控马达调速系统实例，进行了参数优化。利用文中方法能够有效获得较好的系统参数，为道路清障车起升系统及类似泵控马达调速系统设计提供了切实可行的理论指导。
1 泵控马达系统模型
性能指标是对系统性能的定量描述，使性能指标达到极小的系统为最优系统。系统优化的关键是必须选择一个能够反映系统性能的目标函数。IAE性能指标为误差绝对值的积分，作为目标函数，IAE极小而求得的控制器参量能使系统整个过程总的超调量最小。ITAE性能指标为时间与绝对误差乘积的积分，，ITAE极小求得的控制器参量能使系统瞬态响应的震荡最小[10]。
为简化分析，取作为优化参数，限于篇幅，只针对液压马达排量进行优化分析，其余参数分析方法与之相同。
3 结论
通过对变量泵-定量马达容积调速系统进行数学建模，获得了系统传递函数，分别采用误差绝对值的积分IAE、时间与绝对误差乘积的积分ITAE作为性能指标对液压马达排量进行参数优化研究。IAE极小而求得的控制器参量能使系统整个过程总的超调量最小，本例中，时，IAE值最小，为0.0408。ITAE极小求得的控制器参量能使系统瞬态响应的震荡...
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