液压挖掘机发动机与液压泵的合理匹配的研究

通过对液压挖掘机发动机的工作特性、变量泵性能的研究,提出了恒功率与变功率2种控制方式的组合,使发动机在整个转速范围内都能适应负荷变化,保持最佳的功率利用率。同时使液压系统具有了较高的传动效率,整个负荷驱动系统也具备了较好自适应能力和综合性能指标。     

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     

单斗液压挖掘机发动机微机节能控制系统

为了有效地控制单半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     

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．     

混合动力挖掘机能量管理系统控制策略研究

针对最优控制理论设计的混合动力挖掘机最佳燃油控制策略具有全局寻优计算量大、需提前预知系统所有工况状态的不足,本文提出一种实时最佳燃油能量管理策略,对发动机的"转速-功率-燃油耗率"进行数值建模,在直流母线电压稳定的约束下,计算使发动机高效运行的储能系统功率补偿量,并作为控制决策输出;随后,采用有限控制集模型预测控制实现储能系统在该控制决策下的快速功率控制.仿真验证了该方法的有效性和正确性;工程试验表明,该策略在挖掘机平地轻载、重载旋转工况下的燃油耗量分别为传统机型的82.2%和77.6%,可供实际设计参考.     

混合动力挖掘机的建模与控制策略研究

以实现节能为目的,提出了一种应用于并联式混合动力液压挖掘机动力系统的控制策略。分析了该系统各个部分的结构,用AMEsim软件建立了其仿真模型,在MATLAB/Simulink中建立其动力系统控制策略模型,并进行联合仿真。该控制策略以发动机燃油经济性为优化变量,在工作中通过比较SOC值以及负载功率与发动机功率限值来确定发动机工作功率。仿真结果表明,该控制策略在轻载及重载两种工况下均能使发动机保持较好的燃油经济性,有利于系统的高效稳定工作。     

液压挖掘机的发动机—泵的联合控制系统研究

介绍现代液压挖掘机的发动机和油泵联合控制方案,该方案综合了发动机的转速控制、油泵控制（转速感应控制）、自动怠速控制、液压油防过热控制等功能。同时比较详细地介绍了该方案的系统组成和系统功能等,并侧重论述了挖掘机各工况控制的机理,为今后该方向进一步的开发研究提供了一定的基础。     

基于ARM7的挖掘机油门控制系统的设计

为提高液压挖掘机的能量利用率,自行设计了一种基于ARM7的挖掘机油门控制系统,能实现发动机油门控制和自动怠速、监控保护等控制功能。介绍了油门控制系统的总体方案、硬件设计和软件设计。试验表明,系统操作简便、可靠性高,达到了设计要求。     

挖掘机液压系统功率控制方式及性能分析

本文回顾了挖掘机液压系统功率控制方式的沿革,分析了节流调速、负流量控制和正流量控制等主要功率控制系统的结构和性能上的优缺点并作出总结,展望了挖掘机液压系统功率控制方式的发展方向。     

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。     

用于纯电驱液压挖掘机的双向DC/DC变换器储能系统

为进一步提高纯电驱液压挖掘机的能量利用率且降低电源功率波动,针对变转速纯电驱液压挖掘机的动力系统,使用非隔离双向DC/DC变换器及超级电容组进行电力能量回收及利用。在SimulationX中,使用全纹波建模方法,建立了基于等效电阻的半桥变换器及超级电容组储能系统的模型,设计了各元件参数及其控制器,提出了一种适应性控制方法。仿真过程中,通过给定伺服电机设定的变转速信号及转矩信号模拟电机功率波动,使双向DC/DC变换器储能系统自动补偿或吸收电源功率。仿真结果表明,采用该控制器,在保证电机功率与超级电容效率的前提下,能够较好地维持恒定的输出电源功率,并能保证较快的动态响应及减小切换过程中的功率波动。     

露天矿大型液压挖掘机的能量损失问题分析

液压挖掘机在作业过程中除了机械损失、动能势能损失、管路压力损失和泵的效率损失外,主要损失出现在发动机、泵的功率匹配及液压系统与外负载匹配时存在的压力和流量损失这两个环节中。     

并联混合动力挖掘机系统建模及控制策略仿真

分析了以超级电容和ISG(integrated starter generator)电机组成辅助动力源、电机驱动回转为特征的并联混合动力挖掘机系统;提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,以负载工况与超级电容SOC(state of charge,荷电状态)为决策依据,实现发动机工作点的自适应调节.在特定工作点下,以转矩均衡控制策略替代传统的转速感应控制,系统转速更加稳定.ISG电机可以均衡发动机转矩,使其工作于高效率区.另外,利用回转驱动电机实现回转势能的再生利用.建立并联混合动力挖掘机系统的Simulink仿真模型.结果表明,该控制策略适用于挖掘机并联混合动力系统,具有显著的节能性.     

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%.
     

新型液压挖掘机回转驱动系统仿真

为了使液压挖掘机达到节能的目的,提出基于蓄能器能量回收和正负流量相结合的变量泵控制的节能驱动方法.考虑到发动机倒拖、大惯性负载引起的反转问题,以及变量泵和负载的流量匹配等问题,研究驱动系统的控制策略.建立多种驱动系统的AMESim数学模型,并进行节能效果和操控性能的仿真研究.结果表明:该系统在防反转控制和防止发动机倒拖方面均具有良好的控制效果,而蓄能器的压力在第3个工作周期后进入平衡波动状态;相对原驱动系统,新型驱动系统最大节能效果大约为36%,能量回收系统的行程效率大约为24%.     

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.     

燃料电池发动机辅助系统功率的半经验模型

分析了燃料电池发动机辅助系统功率的变化特点及其规律,并在试验研究的基础上,通过反三角函数进行改造,建立了辅助系统功率特性的半经验模型.文中用3台燃料电池发动机在不同工况下的试验数据对模型进行了验证,结果表明,所建立的半经验模型具有较高的精度,能够较好地反映燃料电池发动机辅助系统的功率特性.该模型具有结构简单,模型参数较少等特点,通过较少的试验数据即能获得模型中的参数,便于在车辆动力学仿真研究中应用.     

液压挖掘机模糊自适应节能控制系统

为了减少液压挖掘机的燃油消耗,在分析传统转速传感节能控制策略的基础上,提出了一种新的功率敏感节能控制策略.应用基于T-S模型的模糊PID控制算法,对发动机-变量泵的功率匹配进行控制,并根据仿人工智能的思想对模糊规则进行了优化,提高了控制系统的动态特性.两种节能控制策略的对比试验表明,采用功率敏感节能控制策略之后,节省燃油20%以上.     

船舶可控硅电力推进系统的逻辑设计

介绍我国第一个应用计算机控制的大功率可控硅船舶电力推进系统的控制逻辑设计问题。该系统具有恒功率和恒转矩输出特性,功率按优先权自动分配、自动均衡,并具有多种自我保护能力。     

基于神经网络的混合电动汽车发动机特性研究

利用MATLAB神经网络工具箱建立了发动机特性的拟合和仿真模型,在此基础上得到了发动机的万有特性曲线,并对发动机的万有特性进行了分析,得到了并联混合电动汽车行驶过程中发动机的最优工作范围;研究了并联混合电动汽车驱动系统中发动机与驱动电机之间的功率匹配问题,确定了车辆行驶所需的最大功率与发动机和驱动电机功率之间的关系,据此可选择适合类型的发动机和驱动电机,实现并联混合电动汽车驱动系统的优化设计．