基于AMESim的混合动力挖掘机动力匹配研究

探索了并联混合动力液压挖掘机的匹配方法,设计了一套基于某中型液压挖掘机的并联混合动力系统方案和一种基于分工况的综合控制策略。利用AMESim软件对发动机、电池组、液压系统和工作装置分别进行了建模和分析,最终建立了整个系统的仿真模型并对不同工况进行了仿真分析。仿真结果表明:该动力匹配方案和控制策略能够稳定发动机的工作点,可以对电池组进行有效管理和保护,获得较好的动力性指标和节能指标。     

混合动力挖掘机动力系统方案设计与仿真研究

基于公理设计(axiomatic design,AD)与发明问题解决原理(theory of inventive problem solving,TRIZ)的集成模型进行混合动力挖掘机动力系统方案设计,优选以超级电容和ISG(integrated starter generator)电机组成辅助动力源的并联混合动力系统方案.提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,实现发动机工作点的自适应调节.混合动力挖掘机系统的SIMULINK建模仿真结果表明,方案及控制策略具有显著的节能效果.     

基于AMEsim的混合动力液压挖掘机系统建模及控制策略研究

为了能够从理论上对混合动力液压挖掘机进行研究,并找出有利于系统节能和降低排放的有效途径,以某20t液压挖掘机为原型,分析其动力系统各元件特性,并利用AMEsim软件建立并联式混合动力挖掘机系统的整机仿真模型.通过试验采集挖掘机在典型工况下的功率谱.根据挖掘机的工况特点,提出一种基于工况预测的准定工作点控制策略,并应用于仿真模型.仿真结果表明,所提出的控制策略能有效地减小超级电容电荷状态(SOC)波动,稳定发动机工作点,提高燃油经济性.     

基于Ⅵ的混合动力挖掘机试验测控系统设计

针对混合动力挖掘机试验台,研发基于虚拟仪器的综合性能试验测控系统.介绍该测控系统的硬件构成、软件平台及其试验应用效果.该系统对于非标准试验台的开发具有普适性以及很好的推广价值.     

油液混合动力挖掘机多控制策略参数匹配仿真

为提高油液混合动力系统挖掘机的节能效果,研究了辅助动力系统多控制策略的参数匹配问题。根据动力源驱动结构、工作原理及负载特性,提出稳定发动机工作点+恒排量释放、稳定发动机工作点+恒扭矩释放、稳定主泵工作点+恒排量释放及稳定主泵工作点+恒扭矩释放四种控制策略,并建立了系统主要元件数学模型,仿真对比分析四种控制策略的节能效果,得出稳定发动机工作点+恒排量释放节能效果最优的结论,并依此确定辅助马达参数。仿真结果表明:较原系统,参数匹配后的混合动力系统节油率提高了9.8%,工作效率提升了9.72%。     

基于动态规划的混合动力重型货车能量管理策略研究

为了进一步挖掘混合动力重型货车的节油潜能,设计了基于动态规划的整车能量管理策略。首先,基于Matlab软件平台建立了混合动力重型货车准静态整车模型,并以燃油经济性为目标函数,以电池荷电状态为状态变量,以混合动力系统转矩分配比例系数为控制变量,建立了动态规划最优控制的数学模型;然后,基于中国重型混合动力汽车能耗测试工况C-WTVC进行了整车仿真分析;最后,基于动态规划的仿真结果,提取了改进的规则,并在AMESim与Simulink联合仿真平台下进行了C-WTVC工况仿真。仿真结果显示,相比于基于规则的能量管理策略,基于动态规划的能量管理策略能使整车燃油经济性提高了13.9%,基于改进规则的控制策略使整车燃油经济性提高了2.6%,验证了改进规则策略的有效性。     

串联混合动力汽车动力系统参数设计与优化

基于YTK6605Q客车,结合我国城市交通的特点,从串联混合动力系统的结构和工作原理出发,完成了YTK6605QHEV的参数匹配和性能预测,介绍了动力系统的控制策略,并通过仿真分析验证了参数匹配的合理性及控制策略的先进性,为混合动力汽车的开发提供了一定的理论指导.     

基于混合动力液压挖掘机系统优化设计的研究

本文分析了我国对混合动力的液压挖掘机系统的研究情况,以此探讨工程机械中采用混合动力技术能否有效适用,在此基础上对液压挖掘机系统优化设计中混合动力技术的具体应用进行了相应的探讨,明确了基于混合动力液压挖掘机系统在串联和并联两种方式上的运行原理,同时评价并对比了串联和并联两种方式下混合动力液压挖掘机系统的性能、经济性及其节...     

串联式混合动力推土机驱动系参数匹配设计

提出一种适用于推土机的双电动机独立驱动、串联式混合动力驱动系统。综合推土机的典型工况获得单侧履带阻力特性,以最大动力因数和最高车速性能指标为约束,完成了双侧电动机及侧减速参数匹配设计。由功率链平衡确定发动机-发电机组和超级电容的性能参数,建立了发动机-发电机组和超级电容器电能耦合数学模型。针对推土机的典型和极限工况,以油耗最小为目标,引入动态规划理论,在推土机控制系统动态约束过程中验证所选系统参数的合理性,完成超级电容与发动机-发电机组参数动态匹配设计与验证。结果显示该参数匹配可以满足推土机典型和极限工况下功率需求。     

基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机

针对挖掘机运行过程中所产生的能量损失,分析了现有全液压挖掘机系统的优缺点,综述了挖掘机节能技术的发展状况。依据液压泵/马达(二次元件)四象限工作特性和液压变压器的特点,建立了基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机系统,采用液压泵/马达回收挖掘机旋转运动制动动能,采用液压变压器回收挖掘机直线运动势能,解决了现有挖掘机的传动效率和能量利用率低的问题。     

混合动力液压挖掘机动力控制策略的研究

设计了一套液压挖掘机的节能液压系统,并且提出了具有超级电容混合动力液压挖掘机的全新结构和动力控制策略。通过计算机仿真,得出了对22吨并联式混合动力液压挖掘机的最优配置。     

三一集团成功研制混合动力挖掘机

由三一集团研制的混合动力挖掘机，在2009年11月3日开幕的第十届北京国际工程机械展上甫一亮相，便迅速成为这个亚太地区最大的工程机械展会上的亮点。据介绍，该挖掘机比传统挖掘机节能30％以上。     

混合动力液压挖掘机模拟试验台设计

混合动力液压挖掘机模拟试验台是混合动力工程机械基础研究的重要工具.根据模拟试验台的研究内容对试验台中动力系统、负载系统、控制系统和软件系统的设计方案进行了介绍.     

基于随机动态规划的混合动力履带车辆能量管理策略

混合动力履带车辆采用发动机—发电机组和电池组混合供电,必须设计满足车辆动力性和燃油经济性约束的能量管理策略。针对串联式混合动力履带车辆,提出一种基于随机动态规划的能量管理策略设计方法。以实车行驶试验数据为目标工况,将驾驶员功率需求抽象为随车速变化的马尔科夫过程。建立发动机—发电机组、电池组以及直流母线功率平衡动态模型。以目标工况中燃油消耗及电池最终荷电状态的偏差作为车辆的优化控制成本函数,建立车辆能量管理最优控制问题。采用策略迭代法求解以发动机转速、电池组荷电状态、车速和驾驶员功率需求为输入、发动机电子节气门为输出的最优控制策略。所得控制策略通过基于前向车辆模型的仿真以及行驶试验验证。结果表明,相对于原发动机多点控制策略,所得最优控制在满足目标工况同时,燃油经济性明显提高。     

油电混合动力挖掘机的关键技术研究

面对全球性的能源危机和环境污染,量大面广的挖掘机亟须在技术上寻求新的解决方案。油电混合动力技术采用发动机和电机复合驱动来改善发动机燃油经济性并可进行能量回收,是公认的节能减排最佳方案之一,已在车辆领域取得了卓有成效的进展。由于挖掘机与车辆在负载工况、能量回收途径、储能装置、操作性及可靠性等方面存在显著差异,须对挖掘机的混合动力技术开展专项研究。概述国内外、特别是浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室在动力复合模式与参数优化、动力系统控制、电动回转及制动能量回收、动臂势能回收及能量回收电机等油电混合动力挖掘机关键技术方面的解决方案及研究成果,并在研制的20 t混合动力挖掘机综合试验样机上得到充分验证。这些研究成果对油电混合动力技术在其他工程机械上的应用推广也具有重要意义。     

混合动力离合器结合过程的动态转矩控制策略

混合动力通过电动机和发动机两种动力源驱动车辆运行,两种动力源之间的切换对整车的动力性和驾驶性有着重要的影响.在客车用单轴并联式混合动力系统的基础上,针对混合动力系统两个动力源响应性差异而造成的整车纵向加速度冲击,以纯电动模式切换到纯发动机模式和混合驱动模式的过渡过程为研究重点,提出离合器结合过程的动态转矩控制策略,即在离合器结合之前和结合过程中,采用发动机转速自适应模糊比例积分微分(Proportional-integral-differential,PID)闭环控制跟随电动机转速;在离合器结合后,利用电动机补偿发动机动态转矩,并且在混合动力系统台架上对提出的动态控制策略进行验证.试验结果表明,PID所提出的离合器结合过程的动态转矩控制策略改善了整车纵向冲击度,提高整车的驾驶性能,为进一步的整车试验奠定基础.     

混合动力挖掘机轴系扭振测试

以6t混合动力挖掘机动力系统相关技术参数为设计依据,建立了混合动力挖掘机轴系扭振测试实验台,提出了轴系扭振测试方案．对不同油门开度下轴系的最大扭转角进行了实验测试和分析．实验结果表明：扭振是轴系的固有特性;不同转速下轴系的最大扭转角均发生在2f0（f0为混合动力轴系的工作转频）处,表明引起轴系扭振的激励频率为2f0;不同转速下轴系扭振的激励频率主要集中在0．5,0～2．0f0,表明高频激励对轴系的扭振贡献很小;混合动力系统轴系扭振产生的主要激励源是柴油机,而不是电动机．     

混合动力汽车（HEV）驱动系统匹配研究

混合动力电动汽车（HEV）作为一种最有可能代替传统汽车的新型汽车,能提高燃油经济性并降低污染排放。然而,HEV的驱动系统设计及控制比起传统汽车要复杂得多。为达到节油减排的目的,提出了一种关于HEV驱动系统的系统设计理论并且探究其动力系统控制策略。然后,介绍了某公司生产的混联式混合动力城市客车的动力系统参数。最后,以该混合动力客车验证了该设计模式下的驾驶性能。     

混合动力挖掘机轴系扭振特性

建立了混合动力挖掘机轴系的有限元分析模型,对轴系前5阶模态进行了计算。计算结果表明：与传统挖掘机相比,混合动力挖掘机轴系的1阶模态频率下降了270Hz;前2阶模态的振型均为扭转振动。建立了混合动力挖掘机轴系的动力学仿真模型,对轴系的扭振特性进行了仿真研究。仿真结果表明：混合动力系统轴系存在周期性的扭振,扭角变化幅度为±0.003°,扭振频谱存在峰值,峰值频率约为48.9Hz。建立了混合动力挖掘机轴系扭振测试实验台,对不同转速下轴系的最大扭角进行了实验测试。实验结果表明：当混合动力系统轴系转速大于1100r/min时,轴系的最大扭角保持不变,约为0.003°;当混合动力系统轴系转速小于1100r/min时,轴系的最大扭角随转速的减小而增大;当轴系转速为896r/min时,轴系的最大扭角约为0.007°。     

基于模糊控制液压混合动力挖掘机回转装置控制仿真研究

为了能够提高液压混合动力挖掘机回转装置控制的稳定性,提高回转装置的工作效率,利用模糊控制和PID控制器相结合方法对其进行控制。首先,分析了液压混合动力挖掘机回转装置的工作原理;接着,研究了液压混合动力挖掘机回转装置的数学模型;然后进行了模糊控制器和模糊PID控制器的设计;最后,进行了仿真分析,仿真结果表明,该控制方法具有较高的鲁棒性。