深度混合动力合成箱液压系统集成设计

研究功率分流式深度混合动力合成箱的液压系统设计方法。首先根据混合动力系统的控制策略,确定液压系统的设计流量及工作压力。采用机械油泵和电机油泵的双液压源方案满足动力系统在各种驱动模式下的流量需求。设计制动器闭合高压调节油路,实现制动器闭合压力的自适应控制。通过理论计算确定液压阀的结构尺寸。通过建立整个液压系统的动态仿真模型,分析系统流量及压力动态特性。台架试验结果表明液压系统原理方案正确可行,系统流量及压力控制基本达到设计要求。     

液压泵(马达)可靠性试验台设计与仿真

针对可靠性高、寿命长的液压泵(马达)在可靠性试验中功率消耗大的问题,设计了一种基于电功率回收方式的液压泵(马达)可靠性试验台,利用AMESim软件对关键元件及系统进行了建模仿真。通过与样本曲线进行对比,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。基于不同工况下试验系统的加载控制方式,研究系统的功率回收特性。仿真结果表明,该试验台功率回收率最大能达到43%,对开发功率回收型液压可靠性试验台具有指导意义。     

采煤机截割部加载试验台解耦控制

针对传统采煤机截割部加载试验台能耗大、结构复杂、技术要求高等问题,设计了一种基于二次调节技术的液压封闭式加载试验台。根据试验台的结构建立了数学模型。利用Matlab软件对系统的工作特性进行了仿真研究。仿真结果表明试验台驱动系统和加载系统的机械耦合会影响系统的控制精度。为了消除机械耦合对系统性能的影响需要进行解耦控制。根据系统模型求解解耦元件,并进行解耦仿真与试验研究。结果表明,加入解耦元件后机械耦合对系统的不利影响显著降低,解耦方法可行。     

基于静液压传动的蓄电池轨道车电液混合加速策略

为了解决蓄电池轨道车瞬时加速大扭矩引起的大电流冲击对蓄电池寿命和整车续航里程的不利影响,基于传统的静液压传动系统设计了一套新型的电液混合动力系统。首先,建立了电液混合动力系统的功率流数学模型,并根据轨道车的行驶特点对电液混合动力系统的工作模式进行划分;其次,基于加速工况仿真了不同电液功率分配比下的动力耦合特性,并指出研究轨道车能量管理策略的必要性;最后,理论分析了电液混合动力系统中影响蓄电池放电电流强度的因素,并据此制定了最小放电电流冲击的加速策略。运用AMESim-Simulink联合仿真平台对加速策略的可行性进行分析,仿真结果表明所设计的控制策略对轨道车加速时蓄电池的放电电流冲击有良好的抑制作用,且控制简单,实用性强。     

电功率回收液压马达试验台功率回收效率研究

针对批量液压马达试验中能量浪费的问题，提出了精确控制马达转速和马达加载的试验方法，设计了一种电功率回收液压马达出厂试验台，并对液压马达试验台电功率回收原理及功率回收效率进行分析。采用AMESim软件对系统功率回收效率仿真，且通过试验台对液压马达相关性能进行测试，对试验与仿真系统功率回收效率进行比较分析，发现在仿真和试验中系统功率回收效率存在最大值且与液压马达总效率正相关。试验台设计合理，可以较好的实现试验过程中多余能量回收，对液压马达试验台电功率回收的设计与研究具有参考价值和实际工程指导意义。     

基于动态规划的挖掘机混合动力系统优化与试验

为了提高液压挖掘机混合动力系统的效率,研究了挖掘机混合动力系统的控制策略与参数优化方法。通过分析挖掘机混合动力系统的工作原理与各元件的特性,建立挖掘机混合动力系统的仿真模型。针对挖掘机工况特点,以系统燃油经济性为目标,提出一种基于动态规划的能量管理控制策略,实现能量管理的全局优化。在前述动态规划算法基础上,对系统进行参数匹配分析,并通过MATLAB对优化结果进行仿真。最后,通过样机进行试验,对系统优化方法的可行性与有效性进行验证。     

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。     

盾构试验台模拟加载器液压系统仿真分析

盾构机试验台模拟加载器是再现试验台掘进工况的装置,其精度的高低就决定了试验台试验研究符合现实工况的程度.本文运用AMESim和MATLAB/Simulink仿真软件联合建立了液压系统仿真模型,对加载液压系统压力控制特性进行仿真分析.并运用PID控制策略对液压系统进行控制,使得加载系统的误差精度可满足设计要求.     

一种液压功率回收型齿轮传动加载疲劳试验台的设计

基于液压补偿功率回收理论,采用容积调压加载的方式,结合PLC在液压系统的控制应用,针对试验台的液压系统及测控系统进行设计,并对液压系统的主要液压元件试验参数匹配关系进行理论计算。由理论关系式得出液压马达排量的调节对试验台的驱动转速与加载转矩的影响,并依照系统原理搭建试验台,通过试验检测,得到功率回收效率。     

飞机前起落架转弯寿命试验台的设计

介绍了飞机前起落架转弯寿命试验台的基本功能,对试验台的机械加载原理进行了阐述;针对起落架液压主系统存在高低温工况,在主系统中设计出一种高低温液压隔离回路,能有效避免高低温液压元器件的使用,加热(冷却)功率变小,起到节能作用,成本降低,可靠性提高;针对加载工况,设计出液压加载回路,可以满足3种轴向力和转弯力矩的需求,并对转弯角速度进行了仿真验证,满足试验要求。     

轮胎式起重机串联式混合动力系统研究

起重机提升的货物在下降时为防止自由落体通常使用能耗制动系统消耗大量的机械势能,造成能量的大量耗废。如何将大量耗废的能量进行回收再利用是起重机节能领域研究的热点问题。提出了基于势能回收再利用的轮胎式起重机的油电混合动力系统节能方案,采用简单可靠的串联式混合动力结构,选用超级电容作为储能装置,并描述了该起重机混合动力系统的工作原理。     

动力合成式混合传动系统结构分析

优越的混合传动系统是混合动力汽车开发的关键,直接决定整车各项性能的研究开发潜力。本文从动力合成系统自由度的角度分析混合动力汽车动力合成系统的合成方式与原理,分析当前几款经典混合动力汽车的混合传动系统,并对各种动力合成方式各方面可表现出来的优略进行总结与对比分析,为车用混合传动系统的设计开发提供参考。     

工程机械混合动力系统实验台测控系统

为了研究工程机械混合动力系统的机电耦合特性和轴系的振动特性,研制了由柴油机、电动机和液压泵共轴连接组成的工程机械混合动力系统实验台.设计了由工控机、PCI总线控制卡和组态软件组成的实验台测控系统,分析测控系统输入信号和控制信号的数量与类型,确定测控系统控制策略的设计原则和开发过程.通过在柴油机输出轴的端面布置3个加速度传感器实现柴油机工作时曲轴的振动特性,对不同负载功率下柴油机曲轴的振动特性进行试验测试.测试结果表明,柴油机曲轴的振动能量集中在径向,轴向的振动能量可忽略不计;设计的测控系统能实现混合动力系统轴系振动性能测试.     

新型混合动力液压挖掘机的能量再生系统研究

尽管在混合动力液压挖掘机中采用液压马达和发电机的传统能量再生系统(ERS)能够再生部分能量,但对要求其拥有大功率的电机和发电动机且再生能量的时间较短。结合电动液压蓄能器的优点,分析了新型电动助力转向器的结构,并提出了一种液压蓄能器工作压强设定方法。为了避免额外能耗、噪声和冲击压强,给出了一种两级压强阈值约束方法,介绍了动臂下降时控制臂架速度,以及臂架停止下落时回收效率的控制策略,建立了具有ERS的混合动力挖掘机实验平台,研究了ERS对能量转换效率和控制性能的影响。实验结果表明,所提出的ERS比传统的ERS具有更好的动臂速度控制性能,当动臂下降时,总势能的45%可以再生,并且发电机和液压马达的功率水平可以降低60%。     

气动比例系统的智能混合控制

针对气动比例系统的非线性特征,将神经网络模糊控制引入到专家控制中,与专家系统相结合形成一种综合的实时智能混合控制系统,该控制系统既具有专家控制的逻辑推理、理性、抽象智能行为,又具有神经模糊控制的直觉推理、感性、形象智能行为,这两者结合采取并行控制与知识共享的策略,既能满足系统的快速性和灵活性,又能保证系统的运行平稳性。将设计的智能混合控制器引入到系统模型当中,通过与其他不同控制策略对阶跃信号的系统仿真进行比较,证明该控制系统跟踪性能强,响应速度快,兼顾快速性和灵活性,系统运行平稳,反映出良好的静态和动态特性。通过试验验证针对该气动比例系统的非线性特征设计的智能混合控制策略是正确和有效的。     

绿色CAPP系统的研究

阐明了绿色工艺设计在绿色制造中的重要地位，提出了混合式绿色CAPP系统的绿色化改进方案。     

Hydraulic Accumulator-Motor-Generator Energy Regeneration System for a Hybrid Hydraulic Excavator

Though the traditional energy regeneration system(ERS) which used a hydraulic motor and a generator in hybrid excavators can regenerate part of the energy, the power of the motor and the generator should be larger and the time for regenerating energy is so short. At first, the structure of new ERS that combines the advantages of an electric and hydraulic accumulator is analyzed. The energy can be converted into both the electric energy and the hydraulic energy at the lowering of the boom and the generator can still works when the boom stops going down. Then, a method how to set the working pressure of the hydraulic accumulator is proposed. To avoid the excess loss, extra noise and shock pressure, a two-level pressure threshold method that the generator starts to work at the rising edge of the high pressure threshold and stops working at the falling edge of the low pressure threshold is presented to characterize the working mode of the generator. The control strategies on how to control the boom velocity at the lowering of the boom and how to improve the recovery efficiency when the boom stops going down are presented. The test bench of hybrid excavator with ERS is constructed, with which the studies on the influences of ERS on energy conversion efficiency and control performance are carried out. Experimental results show that the proposed ERS features better speed control performance of the boom than traditional ERS. It is also observed that an estimated 45% of the total potential energy could be regenerated at the lowering of the boom in the proposed ERS, and the power level of the generator and the hydraulic motor could be reduced by 60%. Hence, the proposed ERS has obvious advantages over the traditional ERS on the improvement of energy regeneration time, energy efficiency, control performance and economy.     

串联式混合动力系统在公交客车中的开发与应用

介绍了国内外串联式混合动力公交客车应用现状以及串联式混合动力系统的结构特点、工作模式和主要优点,目的是对公交工况下串联式混合动力系统的应用特点进行分析,得出今后适合我国城市公交系统发展使用的技术方案之一.在中国典型城市工况下,通过采用仿真计算与车辆实际运行数据相结合的方法,对串联式混合动力系统在公交工况下的系统效率、制动能量回馈、怠速停机、辅助系统电动化等方面进行系统分析和对比.通过对比,试验结果验证了串联式混合动力公交车的节油与环保的特点,说明串联式混合动力技术是混合动力电动汽车的发展方向之一,特别是该系统是比较适用于城市公交客车的动力系统.     

基于LPC2292的通用型水下机器人控制系统设计

分析了混合驱动水下自航行器的优势,简述了天津大学开发的Petrel要完成的功能任务。在充分考虑可移植性的基础上,设计了堆码结构的控制系统硬件,并介绍了控制系统的软件结构以及在线编程功能的软件实现。