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%.     

波动载荷下蓄能器组在液压驱动系统中的仿真研究

文章研究了采用蓄能器组来有效抑制工程车辆液压驱动系统压力冲击的方法,建立了工程机械液压驱动系统加入蓄能器组后的仿真模型,为工程机械液压驱动系统中蓄能器的选择和匹配以及深入研究泵控马达系统调速特性和动态特性在有、无蓄能器情况下的不同提供了参考;利用AMESim仿真软件与工程车辆多功能试验台进行仿真分析与实验验证。结果表明,对于工作在剧烈波动载荷下的工程车辆液压系统,应根据系统的压力变化幅度配置不同固有频率的蓄能器组,并分段配置各蓄能器的参数来加宽吸收压力波动的频率宽度和压力冲击范围。     

波力发电液压PTO系统蓄能器特性建模与参数优化

蓄能器是波力发电液压PTO系统中的重要元器件,合理选择和设置蓄能器参数可显著改善PTO系统的运行稳定性.针对摆式波力发电PTO系统,本文建立了囊式蓄能器-管路动力学模型,分析了影响蓄能器特性的相关参数,利用AMESim软件仿真进行了参数优化,并通过样机试验验证了理论分析和仿真结果的一致性.研究结果表明:经过参数优化的蓄能器能显著改善PTO系统的运行稳定性;其优化公称容积应略大于系统所需的最小补液体积;其优化充气压力为额定压力的90%左右;接口管路长度不宜过长;接口管路直径对系统压力响应影响微小,其设置满足流量需求即可.     

参数自适应型蓄能器磁流变液工作腔的分析

针对一种参数可变液压蓄能器样机(其充气压力、充气体积、工作介质阻尼系数及进油口结构参数能够根据液压系统工况变化实时调整),采用磁流变液作为其主要工作介质之一,通过磁流变液工作腔实时调整样机的阻尼系数,以满足不同液压系统动态特性的要求.重点研究磁流变液工作腔的结构及其外加电磁线圈磁路,在此基础上建立该部分数学模型,并将其与参数可变蓄能器样机整体数学模型结合进行理论分析,最后通过实验研究验证结构设计及理论分析的正确性.     

蓄能式商用车电动液压助力转向系统

电动液压助力转向系统是一种电控助力转向系统。该文提出了一种带有高压蓄能器及线性电磁阀的电动液压助力转向系统结构,利用高压蓄能器进行储能,利用线性电磁阀进行流量控制,可显著降低转向系统对于驱动电机的功率要求,有效提高系统的可靠性,降低系统能耗。基于Matlab/Simulink建立了电动液压助力转向系统机械子系统、液压子系统、转向阻力系统及控制器的数学模型,进行了仿真研究。完成了原理样机的研制工作,并进行了原地转向试验。试验结果表明:带有蓄能结构的系统可以满足商用车转向需求,具有良好的节能效果。     

电子液压制动系统耗能特性影响因素分析

针对车辆电子液压制动系统存在的能量消耗问题,建立了电子液压制动系统的能耗数学模型,在此模型的基础上分析系统参数和零部件结构参数对电子液压制动系统耗能特性的影响.结果表明减小系统最高工作压力和制动轮缸活塞直径有利于降低电子液压制动系统的耗电量,而系统最低工作压力和蓄能器有效排量的改变对电子液压制动系统的耗电量影响不大.增加蓄能器充气压力、减小蓄能器有效排量以及制动轮缸活塞直径有利于缩小蓄能器体积.      

冶金液压系统蓄能器设计与仿真分析

为了让液压系统蓄能器高效节能地工作,以蓄能器总容积为研究对象,详细介绍了大型冶金液压系统蓄能器站的设计过程,总结和比较了不同工况下蓄能器总容积的计算方法,并对所选蓄能器动态特性参数进行仿真研究,绘制出蓄能器在两种不同温度下的压力、温度、容积及工作循环图。从设计和仿真结果可知,蓄能器总容积按照理想气体绝热过程考虑结果偏小;按照不可逆多变过程计算并进行温度校正所得结果是最符合气体的实际工作过程。仿真结果验证了设计方法和数据的准确性。     

车载移动泵站液压驱动系统设计方法研究

液压传动控制系统是车载移动泵站重要组成部分,由于水泵的工况与设计工作点的偏移对水的输送系统效率有很大的影响,保证水泵在其设计工作点附近工作对水输送系统意义重大.液压驱动系统直接关系到水泵的工况,同时也影响到整个系统的动力匹配.本文对水泵动力驱动系统的能量传输与转换过程进行了分析,确定了各个环节的动力参数关系,并进行了实例计算,对实例系统进行了仿真与试验,验证了计算与仿真的正确性,为车载移动泵站液压驱动系统设计提供了理论参考.     

液驱混合动力车辆的优化节能控制算法研究

提出了一种应用液压变压器搭建液驱混合动力车辆的设计结构,阐述了其工作原理.根据液压变压器的节能思想及其数学模型,对其排量及压力调节特性进行分析,得出系统处于能量回收态时,随液压变压器配流盘控制角规律变化的优化参数.此外,根据蓄能器能量回收最大化的优化条件,得出车辆处于不同调节状态时优化节能控制算法.仿真分析得出:车辆处于不同优化工况条件下,液压变压器与蓄能器各个变化参数与优化节能算法的控制关系,该优化节能算法可用于液混车辆实现能量回收最大化.     

基于液压变压器的直线执行机构的节能研究

液压变压器在理论上能够无节流损失地控制直线执行机构的运动速度,而且能够回收负负载的能量,为了提高液压变压器的能量利用效率,文中设计了节能系统的总效率模型,以总效率最高为目标,采用优化算法计算出液压蓄能器容积的数值,分析了气体压力在回收能量过程中的变化曲线,完成了对液压蓄能器的参数匹配;建立了节能系统的Simulink模型,采用模糊PID控制策略对负载下降时的运动速度进行控制。仿真结果表明,该控制策略能够很好地实现对负载运动速度的控制。     

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.     

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。     

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.     

混合动力液压挖掘机能量回收系统仿真研究

混合动力在工程机械的应用是当前的研究热点,为了研究混合动力挖掘机执行机构能量回收的动态过程,用多体动力学软件Recurdyn建立逼真的液压挖掘机工作装置模型,用Simulink建立了液压回路能量回收系统中马达、发电机、动力电池模型,对动臂和斗杆势能的回收过程进行了研究.分析了动臂油缸、斗杆油缸在能量回收过程马达转速变化规律及负载电磁转矩变化规律,并对能量回收效率进行了分析.为混合动力在挖掘机的技术提升方面提供可靠依据.     

挖掘机载荷自适应节能控制策略

提出了一种新的挖掘机节能策略,即利用液压泵输出压力来识别挖掘机工况,根据识别的结果自动设定柴油机调速拉杆,同时控制液压泵的吸收扭矩,使柴油机所处的工作点不仅能与挖掘机工况相适应,而且具有较高的燃油利用率,上述策略在自行研制的挖掘机实验样机上得到了实现,取得了预期的节能效果。     

Operation control strategy of series-parallel hydraulic hybrid vehicle

A series-parallel hydraulic hybrid system applied to public buses is put torwaro, ano parameters of key components are analyzed and determined. Energy management strategy based on logic thresh- old is designed which is aimed at efficient operation of the overall system considering the operational characteristic of the components and taking the curves of engine, hydraulic pump/motor and hydrau- lic pump as the main design basis; regenerative control strategy which makes regenerative brake sys- tem and frictional brake system work harmoniously is designed to raise recovery rate of regenerative brake energy. System dynamic modeling and simulation results show that the energy control strategy designed here is able to adapt system to changes of working condition and switch the operating mode reasonably. The regenerative braking control strategy is effective in raising the utilization of energy and improving fuel economy.     

Hybrid Loader Automatic Shift Strategy Based on Neural Network

Hybrid loader 's comprehensive performance mainly depends on the performance of hydraulic torque converter during its driving and working. Hybrid loader and hydraulic torque converter are taken for the research objects. The primary characteristic curve of hydraulic torque converter and the traction curve of hybrid loader are acquired by analyzing the characteristic parameters of hydraulic torque converter, the characteristic parameters of engine, the characteristic parameters of battery pack and geometric parameters of hybrid loader. The gear shift curves based on the best energy saving performance and the best power performance are acquired respectively with the opening of throttle,the speed of pump wheel and the speed of turbine as parameters. Then the two curves are combined to get the comprehensive gear shift curve. Radical basis function( RBF) neural network is applied to building the gear shift strategy to keep hybrid loader with the best power performance and energy saving performance. The experimental bench is set up for experimental verification. It proves that both of the power performance and energy saving performance of hybrid loader are improved effectively by using the automatic shift strategy.     

挖掘机不停车换挡液压系统参数及效率分析

不停车换挡液压系统是轮式挖掘机不停车换档技术的一个重要组成部分。对不停车换挡液压系统的主要元件进行了选型和计算,得到不同档位下的系统参数,并对不同压力下系统泵与马达的效率进行了计算。