摘要:针对洗消车液压传动系统的结构特点，设计以TMS320F2812为核心的控制系统，使传动系 统驱动马达在发动机转速变化和负载扰动的情况下能够按照指定工况工作，并控制马达转速波动 在指定范围；详细阐述了控制系统的硬件设计和软件算法，并运用基于规则的智能PID控制算法改 进了控制系统应对发动机转速突变的能力。通过车载试验证明，控制系统性能初步满足各项洗消 车作业需求。

 

关键词：洗消车；液压传动；控制系统;硬件设计;PID算法

 

战场遭敌核生化武器袭击后，需迅速对沾染 区及通过沾染区域的人员、装备、工事等进行消 毒。核生化污染一般面积广，人工消除易耽误战 机。洗消车是一种使用消毒介质（如液体、气体、 泡沫等）对遭受核生化污染的人员、装备、服装、工 事，进行消毒、消除的车辆装备，可以对人员和武

器装备进行快速消毒，抵抗生化武器的袭击。平 时,洗消车可以应对化学泄露事故、流行病疫情等 危险，是一种十分重要的军民两用特种作业装备。 为了能够在野战条件下独立完成作业，洗消车一 般装备有高压水泵、发电机、空压机等多种作业设 备

 

某新型洗消车传动系统设计，采用发动机取 力一液压传动方式，在不改动底盘驱动系统情况 下加装取力器,从发动机飞轮取力，再通过液压系 统传递给洗消作业设备。防化洗消作业设备种类 多、工作流程复杂、控制精度高，采用传统机械操 纵式液压系统很难满足性能需求。本文针对洗消 车液压传动系统特点，利用电液比例控制技术，设 计了以DSP处理器为核心的液压传动控制系统， 实现对洗消车液压传动系统中驱动马达的转速恒 定控制，从而保障洗消各项作业正常。

 

1液压传动系统结构和工作原理

 

防化洗消作业包含汲水、加热、混和、喷洒等 步骤，车载作业设备主要包括2台髙压水泵、1台 离心水泵、1台空压机、1台发电机。表1列出洗 消车作业方式与设备功率需求的关系。

表1洗消车作业方式与设备功率需求关系 kw

作业方式 发电机 离心水泵 空压机 高压水泵 (2台）

填装水 12

加热 5 20(单泵）

预混药 3 12

地消 3 12 6

龙门消毒 3 7 6

龙门消除 3 40(双泵）

喷枪消毒 3 2 6

喷枪消除 3 7(单泵）

 

根据洗消车不同作业过程设备和功率需求， 设计洗消车液压传动系统。2台高压水泵在系统 中使用功率最大，因此将2台高压水泵分别由2个 液压变量泵驱动。高压水泵1与空压机不同时使 用，高压水泵2与离心泵不同时使用，因此将他们 分别并联在2个容积调速回路中，利用液压换向 阀切换工作状态。由于液压发电平台给用电设备 供电，处于全时工作状态，单独使用变量泵3驱动 工作。洗消车液压传动系统结构如图1所示⑴。

 

液压传动控制系统采用双闭环调速回路，发 动机调速回路和液压马达调速回路串联（如图2 所示）。

 

车辆在行驶过程中后备功率较小，无法满足

图2双闭环控制回路

车载设备同时工作的要求，考虑到洗消车的汲水、 加热、混和流程都在驻车状态下完成，只有喷洒作 业必须在行驶中完成，故可以满足其工作要求。

 

洗消车行车工作时，发动机转速由驾驶员通 过加速踏板控制，发动机控制回路不工作，在发动 机转速波动时，主要依靠液压调速回路控制液压 马达转速;洗消车驻车工作时，发动机控制回路工 作，保持发动机在负载扰动的情况下转速稳定，同 时液压调速回路进行工作。此时双回路调速控 制，加快了控制系统响应速度，提高了系统应对大 负载扰动的能力™。

 

液压传动系统选取LINDE液压公司的HPV02 (E1)系列电液比例变量泵和HMF02系列马达，组 成电液比例变量泵一定量马达式容积调速回路， 变量泵的排量与控制系统输入的脉宽调制信号 (PWM)成正比，该型电液比例变量泵排量从0到 最大值时间0.5 S。容积调速回路的基本原理为

[nfxqp=nt„xqm 式中：(?P为变量泵的流量为变量泵的转速，等 于发动机转速;9p为变量泵的排量，可以通过电信 号调节大小；Qm为马达流量；qm为马达排量，固定 不变;~为马达转速，与工作设备转速成正比。 由式（1)可知，当液压马达转速受加减载