由于轮式装载机与履带式装载机相比,具有包括运动速度快、作业效率高、可靠性高、安全性好、操作简便等诸多优点,而成为应用最广泛的工程机械。装载机转向系统和工作系统组成装载机完成装载功能的两大系统,转向系统转向效率的高低将直接影响到其作业效率和驾驶员的劳动强度。本论文借鉴现有装载机全液压转向液压系统结合线控技术设计了一种由电磁比例换向阀控制转向油缸的优化方案,并对该系统进行数学建模、控制策略选择、控制系统设计,建立了基于AMESim与MATLAB/Simulink的联合仿真模型,并对转向铰接机构进行了优化设计。本论文具体包括以下几部分内容:(1)对装载机转向机构进行理论分析,推导转向机构的几何原理。根据转向原理进行数学建模,编程实现转向机构的尺寸优化,获得最优化的转向结构尺寸。将电磁比例换向阀控制转向油缸的转向液压系统简化为阀控对称缸来推导系统的传递函数,并分析转向液压系统的静态特性和动态特性。(2)分析现有装载机的全液压转向系统优缺点,结合先进的线控转向技术对装载机转向液压系统进行优化。针对最终确定的转向液压系统设计方案,在AMESim软件中进行建模仿真,进行PID控制,利用批处理技术整定PID控制参数,提高转向系统对阶跃信号和正弦信号的响应效果。针对如何提高系统的响应效果,进行了转向液压系统的控制参数研究。(3)根据转向系统相应的控制原理,分析智能算法中模糊控制、神经网络控制等应用于PID参数的整定的优缺点,设计了模糊PID控制器。在MATLAB/Simulink中建立了控制系统模型,结合AMESim中建立的机械液压系统,建立基于AMESim和MATLAB/Simulink的联合仿真模型,经过分析仿真结果,得出装载机线控转向系统的最佳控制参数。(4)基于可编程控制器来设计装载机线控转向控制系统的硬件系统,并结合线控转向控制原理编写控制程序。