挖掘机单神经元比例-积分-微分节能控制系统

从节能角度考虑，通过对液压挖掘机功率匹配的分析。提出了将液压泵的功率曲线设定在发动机的功率曲线之上的功率匹配方法．随着负载压力的变化，主控制器对液压泵的排量进行控制，使液压泵能够完全吸收发动机的功率，保证了发动机始终在设定的转速下运行。实现了发动机功率充分利用和节能的目的．研究了单神经元比例-积分-微分(PID)控制器在节能控制系统上的应用，试验结果表明，文中提出的功率匹配方法可行，单神经元PID控制器能够根据不同的环境和作业工况进行参数自调整，具有自适应的能力．研究结果为进一步研究开发智能化挖掘机提供了依据．     

挖掘机混合动力系统控制器设计

以减小柴油机转速波动为目标,设计了挖掘机混合动力系统控制器.该控制器以液压泵需求扭矩、液压泵转速和蓄电池SOC为输入参数,以柴油机转速、柴油机扭矩和电动机扭矩为输出参数.提出了基于模糊控制的柴油机油门开度控制方法.建立了基于MATLAB的混合动力系统控制器性能仿真模型.对挖掘工况和平整工况下的控制器性能进行了仿真分析.仿真结果表明：控制器能实现柴油机和电动机的协调控制;在整个工作过程中,柴油机的转速基本不变.     

液压挖掘机电子监控节能系统的研究设计

系统主要基于对柴油机和液压系统的联合控制,达到节能降耗和提高工作效率的目的.通过对柴油机和泵的特性曲线的分析,建立控制模型;通过仿真测试,达到设计要求的控制效果.系统自动拟合液压泵和柴油机的功率曲线、采用CPU单元对柴油机、液压泵进行控制,建立液压挖掘机的智能节能控制系统.     

挖掘机混合动力系统控制器设计

为了实现柴油机和电动机的动态协调控制,设计了挖掘机混合动力系统控制器.控制器由功率预处理模块、油门控制模块和工作模式识别模块构成.控制器的输入参数为液压泵扭矩、液压泵转速和蓄电池SOC,输出参数为柴油机油门开度.建立了基于MATLAB的混合动力系统控制器性能仿真模型.对挖掘工况和平整工况下的控制器性能进行了仿真分析.仿真结果表明：控制器能根据载荷变换实时调整电动机的工作状态,在整个工作过程中,柴油机的工作转速基本不变.     

液压挖掘机的功率匹配控制方法

 针对当前挖掘机功率控制中常用的转速感应控制方法响应速度慢的缺点,根据液压挖掘机动力系统中液压泵与柴油发动机的动力特性,提出了柴油发动机恒扭矩输入控制与转速感应控制相结合的复合控制方法,建立了基于Simulink 仿真平台的系统仿真模型,导入实际工况下的负载信号,对转速感应控制方法与复合控制方法进行仿真对比分析。仿真结果表明：复合控制方法比转速感应控制方法能更有效地稳定发动机的转速,减少发动机的最大掉速量,使液压泵能充分利用柴油发动机的输出功率,提高整机的效率。     

液压混合动力挖掘机回转装置控制方式的研究

为了降低挖掘机的燃油消耗,提高整机作业效率,提出了一种基于液压混合动力技术的挖掘机动力系统节能方案.该方案采用液压泵/马达独立驱动回转装置,可保证发动机工作于最佳燃油工作区,同时结合挖掘机回转装置的作业工况,通过分析液压混合动力系统的特点,对回转装置的控制方式进行了设计.针对回转系统参数的不确定性,设计了智能比例-积分-微分(PID)的分段变结构控制器,并通过仿真和模拟试验平台验证了控制器的有效性和适用性.研究结果表明,智能PID转矩控制方式更适合于回转装置的作业要求,相对于转速控制方式,系统响应速度快,回转装置运动控制平稳,能量回收率高,达到了理想的控制效果.     

基于AHP和模态分析的挖掘机柴油机降噪研究

针对某型液压挖掘机噪声大的现状,对其柴油机进行了噪声源的识别.由于工程机械噪声源十分复杂,单一的噪声源识别一般不能准确预测噪声源,因此本文采用将层次分析法(AHP)和模态分析相结合的噪声采集和识别方法.首先采用噪声测试仪获取挖掘机各转速下表面辐射噪声信号,综合考虑发动机各转速下对噪声的影响,依据测试结果运用AHP法找出对柴油机辐射噪声贡献度大的频率段;然后对柴油机主体组合结构进行了模态分析,找出与对柴油机表面辐射噪声贡献度大的频率段对应的模态振型;最后通过这些振型图确定出油底壳、汽缸盖罩和进气管道是主要的噪声源,采取降噪措施后柴油机噪声减小了1.5 dB左右.结果表明,本噪声源识别方法简单准确,可广泛应用于工程机械复杂声源的识别当中.     

液压挖掘机混合动力系统节能特性及试验研究

针对目前液压挖掘机能量利用率低、油耗高的问题,分析挖掘机在典型作业工况下的能量损耗,确定混合动力系统进行节能研究的重要方向.根据混合动力挖掘机的特点,提出基于超级电容与电机的并联式油电混合动力系统方案,以山河智能公司20吨级液压挖掘机为平台建立系统仿真模型,对系统动力耦合特性、控制策略及超级电容SOC等因素给混合动力挖掘机节能效果带来的影响进行理论计算和仿真分析,并对系统关键参数进行了优化匹配.搭建液压挖掘机混合动力系统试验平台,对系统的节能效果进行试验验证.研究结果表明,采用油电并联混合动力系统,并选择合适的动力耦合参数、瞬时优化控制策略及超级电容SOC补偿参数有利于提高液压挖掘机的节能指标,节能效率可改善20%以上.     

机电一体化技术在液压挖掘机中的应用

随着科学技术的发展和现代化生产的需要，液压挖掘机需要大幅度的技术进步，机电一体化技术的应用是液压挖掘机发展的必然趋势，机电一体化的研究内容主要集中在液压挖掘机的控制系统上。比较了当今世界上最具典型的两种液压泵控制系统，分析了各自的特点，指出了全电脑控制系统和电液联合控制系统的不同。     

机电一体化技术在液压挖掘机中的应用

随着科学技术的发展和现代化生产的需要，液压挖掘机需要大幅度的技术进步，机电一体化技术的应用是液压挖掘机发展的必然趋势，机电一体化的研究内容主要集中在液压挖掘机的控制系统上。比较了当今世界上最具典型的两种液压泵控制系统，分析了各自的特点，指出了全电脑控制系统和电液联合控制系统的不同。     

挖掘机正流量泵控液压系统的特性分析

采用泵控挖掘机液压系统特性分析方法,在分析泵的输出特性的基础上,给出确定先导压力信号和控制泵排量的方法,并对泵的输出特性进行了仿真和实验研究。结果表明:正流量控制下,泵的排量由执行器流量需求和油泵的p-Q曲线动态实时调节,系统具有良好的负载流量适应性和负载敏感性,其液压系统中不存在负压,只有约0.5 MPa的背压,回油功率损失几乎为0。     

单斗液压挖掘机发动机微机节能控制系统

为了有效地控制单斗液压挖掘机在工作过程中的能量损失,减少液压系统的发热,改善工作性能,特设计了一种单斗液压挖掘机发动机微机控制系统该控制系统采用负荷传感,由微机判断挖掘机的工作状态,并据此控制发动机而达到节能的目的该系统具有中位自动怠速、降低液压系统的节流损失和溢流损失等功能使用该控制系统并不需要改变挖掘机的液压系统及其它结构本文在简要介绍了该控制系统工作原理的基础上,详细地分析了该系统的节能原理及效果     

微机控制节能型感应电动机软起动

介绍一种用ＰＩＣ１６Ｃ７１单片机控制的用于水泵,风机类等电机的软起动器,通过控制可控硅触发角来控制三相交流调压器的输出电压,有效地降低电机的起动电流,使电机平稳起动,且能实现轻载时的节能控制。     

基于模糊控制的集中供暖系统节能运行新技术

本文采用现场总线监控技术将整个供暖系统中燃煤锅炉、泵房循环泵和公共建筑供热负荷分时段控制集成为一个监控系统。采用模糊PID控制技术优化锅炉运行风煤比,提高锅炉运行效率,采用智能分时分区流量控制技术实现大型公共建筑节能,采用气候补偿技术精确调节锅炉热功率输出。在保证供暖质量的前提下,采用系统节能的方式实现供暖系统最优节能。针对供暖系统电机节能改造带来的谐波污染问题,采用先进的电能质量控制节电技术消除了锅炉房配电系统的谐波污染,达到了节约热能、电能,并且提高电能质量的目的。现场实际运行表明,该技术可行有效,节能效果明显。     

液压挖掘机中负荷传感系统的分析与计算

负荷传感系统因其节能、效率高和寿命长的显著优点在现代工程机械中获得了广泛的应用,特别是在液压挖掘机的液压动力控制系统中,往往较多地采用负荷传感系统,以达到节能和高效的目的,以WYL22液压挖掘机的液压系统为例,在对开环负荷传感系统（OLSS）和闭环负荷传感系统（CLSS）进行性能分析的基础上,对OLSS的喷嘴传感器关键尺寸参数提出相应的计算方法。     

液压混合动力挖掘机动力系统的参数匹配方法

根据液压混合挖掘机动力系统的驱动结构、工作原理和负载特性,提出了其参数匹配方法.以蓄能器安装空间最小、蓄能器使用寿命最长和发动机工作点的稳定性为约束条件,从最大限度地发挥辅助驱动单元削峰填谷功能和降低系统装机功率的角度,对液压蓄能器的工作压力和体积、发动机功率、泵/马达的排量等参数的设计依据及其匹配进行分析,利用AMEsim软件建立仿真模型,以用于节能驱动系统中蓄能器的工作压力和额定体积的仿真.结果表明,进行参数匹配后,发动机的工作点切换满足稳定性的要求,且蓄能器的压力波动满足工况的要求.相对于原始驱动系统,其节能效果显著,节能比率为11.21%.
     

基于Fuzzy Logic/Stateflow的挖掘机拟人操作技术

为提高挖掘机工作装置的自主操作水平,减轻驾驶员的劳动强度,针对PC02挖掘机工作装置在挖掘过程中的基本动作,在行为控制的基础上,提出了实现基本动作的I-FORMA-O方法以及基于FuzzyLogic/Stateflow的仿真实验模型;仿真实验实现了由基本动作对应的驱动事件使挖掘行为发生状态迁移的过程.结果表明,用模糊逻辑定义基本动作简化了计算,该仿真实验模型作为平台,直观、可靠,便于借用和修改挖掘机驾驶人员的操作经验,使开发效率明显提高,为以后使用RTW工具箱直接生成可执行代码奠定了基础.