轮式行走闭式液压系统发动机失速问题的仿真与分析

对轮式行走机械闭式液压系统进行理论分析,建立其AMESim仿真模型,仿真得出马达进出口压力和转速以及发动机转速随时间变化曲线。仿真结果表明:在行走工况由平地突变为下坡时,轮式行走机械出现发动机失速现象,即发动机的实际转速大于油门开度所对应的发动机的转速。结合仿真结果对该典型行走闭式液压系统分析,得出发动机失速的原因:马达排出的流量大于主泵所能吸收的流量,导致马达出口出现多余的流量,马达出口压力飞升并伴有振荡过程,导致发动机转速升高。     

重载变排量液压行走系统功率特性仿真及实验

为了提高运输车发动机和外负载形成良好匹配状态，设计了一种行走变排量液压系统。在分析行走系统动力学特性的基础上，开展了仿真及实验分析。研究结果表明：直线行驶到达制动阶段后，发动机受到变量泵的载荷作用出现反向旋转，系统处于负功率输出状态。在单边转向过程中，内侧车轮马达存在一定程度的泄露，进入前向滚动的阶段后，内侧车轮变量泵受到马达作用产生高压油液，柱塞泵中产生了一定比例的寄生功率。处于双边转向阶段的发动机功率输出值为58kW，形成了稳定泵压差，在不同工况下都保持良好行驶状态。随着转向半径的减小，行走液压系统需克服更大阻碍作用，运行功率也明显提高。该研究对提高重载变排量液压行走系统运行稳定性具有很好的理论支撑意义。     

变转速变排量双控轴向柱塞泵脉动特性及噪声研究

基于对斜盘式轴向柱塞泵的理论分析,利用AMESim软件建立变排量柱塞泵模型。在同负载条件下,通过变转速和变排量调节对泵的压力脉动特性进行仿真测试及试验验证,得到仿真和试验曲线基本吻合,验证模型的准确性。并在此基础上根据试验及仿真数据,在相同负载和不同负载下,对采用转速、排量调节相组合情况下泵的压力脉动特性进行比较分析,结果表明随泵转速或排量变大,泵的压力脉动幅值均增大,在独立控制、同流量输出情况下,排量调节比转速调节脉动幅值大;在双控方式下,采用高转速、低排量方式压力脉动幅值最小,功率最大。进一步地,从噪声角度对泵特性进行分析,结果表明在转速、排量独立调节情况下,系统噪声的变化趋势与压力脉动一致;在同负载同流量、变转速和变排量相组合的液压系统中,系统噪声变化与压力脉动变化趋势恰好相反。在同负载同流量下对试验和仿真数据进行对比分析,仿真模型中高转速与低排量组合的压力脉动小,试验曲线中低转速与大排量组合电动机输入功率小,系统噪声低。通过以上分析研究,为变转速和变排量双控理论研究和工程应用提供了技术支撑。     

液压型风力发电机组主传动系统压力控制特性研究

液压型风力发电机组主传动系统为定量泵-变量马达闭式系统,风机并网后依靠变量马达变排量机构对系统进行控制。研究了系统压力控制特性,建立了并网后主传动系统数学模型,得出了系统压力对马达斜盘摆角的传递函数。利用MATLAB辨识工具箱,根据实验数据,对系统压力控制模型进行数据辨识,并与理论模型进行对比,验证了理论模型的准确性,为液压型风力发电机组通过压力控制实现最佳功率追踪控制奠定理论与实验基础。     

基于全液压平地机小油门工况下“游车”问题的分析及探讨

针对全液压平地机在小油门工况下行驶和作业时“游车”的问题,在进行原因深入剖析之后,运用关联发动机转速、功率以及扭矩等系统参数的液压主泵和马达排量调节的控制策略,成功解决了机器“游车”的问题,使得机器在小油门工况下行驶和作业平稳,速度不来回波动.既节能减排、降低油耗和提高发动机的工作效率,同时也改善了机器操作的舒适性.     

电液比例泵控马达系统动态特性分析

建立了电液比例泵控马达系统数学模型,包括电液比例伺服机构,泵控马达机构和传感器。电液比例伺服机构主要由PWM放大器、电液比例控制阀和阀控液压缸组成,泵控马达机构主要由斜盘式轴向柱塞变量泵和定量马达组成。对该闭式系统运用Matlab/Simulink进行仿真分析,并进行试验验证。仿真分析和试验验证都表明:排量比主要由电压信号控制,马达转速主要由泵转速和电压信号共同控制。正常工作时,外负载对系统几乎没有影响;当系统所受外负载力过大时,导致系统在恶劣工况下运行。     

静压驱动框架车动力系统计算和参数优化

分析了框架车静液压驱动系统工作原理及系统压力、转速和排量对液压驱动系统效率影响。通过对三种型号的框架车静态参数计算与匹配研究,提出了框架车液压驱动系统元件选型方法以及参数优化匹配原则。结论:液压驱动系统不仅要实现静态工作点的合理匹配,而且需要在泵和马达排量调节过程中,使液压装置经常工作在高效区,发动机始终工作在准静态工况,从而保证发动机—液压系统整体上具有较稳定的工况而发挥良好的动力性与经济性。     

车载液压发电机行车工况发电稳速控制

车载液压发电机在驻车工况下发出电能的质量较高,但在行车发电工况下,行驶负载的扰动使得发电机转速不稳定,发出的电能质量较差。针对行车发电稳速控制展开研究,构建了行车发电工况下变量泵-定量马达闭式调速系统的数学模型,分析了输出转速波动的机理,采用前馈补偿加直接闭环反馈的方法对马达输出转速波动进行抑制。仿真和实验结果表明,补偿控制能够使系统在行车工况下具有较高的控制精度和鲁棒性,输出电力品质满足军用Ⅱ类自发电电站标准。     

DA-HA闭式控制系统在工程机械中的应用

讨论了工程车辆液压驱动系统中,HA（高压自动变量）控制的变量马达与DA（转速相关变量）控制的变量泵组成的闭式自适应行走系统,介绍了参数合理匹配的方法与原则,并通过AMEsim（多学科领域复杂系统建模仿真解决方案）软件进行仿真,证明了采用DA-HA控制策略的闭式行走系统,车辆液压驱动系统可以根据外界负荷的变化自动调节行走速度,以适应负载的变化,使发动机的有限功率适应很大范围的外部负荷变化,功率得以充分利用且不超载.     

基于AMESim的电液制动系统设计与仿真研究

流动式架桥机现有的气压制动无法实现重载下坡,针对这一问题,设计了一种新型的可应用于闭式驱动系统变负载的平衡回路,并将该回路应用于电液比例制动系统中。分析了闭式驱动系统的工作原理,对超越负载现象进行了静态特性分析;利用AMESim软件建立了制动系统的仿真模型,并对系统的动态特性进行了分析。研究结果表明:马达转向下坡工况瞬间,系统进出油口压力差降低了87.6%,转速升高了52.4%,马达具有较大的速度冲击;下坡工况,马达进出油口压力差和转速分别呈下降和上升状态;出现超越负载时,通过增大比例溢流阀的压力,可稳定马达的进出口压差和转速,满足流动式架桥机制动要求。     

基于磁电传感器的液压马达转速测控系统设计

以变转速泵控马达液压系统为平台,设计了基于磁电传感器的液压马达转速测控系统。应用虚拟仪器技术,通过Lab VIEW软件编制液压马达转速测控程序,进行了相同负载工况条件下马达转速开环、闭环PID和模糊控制对比实验研究。实验结果表明:系统转速刚度较低,在开环控制中,马达实际转速存在降落;开环、闭环PID和模糊3种控制方式中,马达转速响应都存在滞后;开环控制响应快,存在稳态误差;闭环PID和模糊控制精度高,鲁棒性好;闭环PID调整时间比开环和模糊控制长。马达转速测控系统简单、可靠,方案可行。     

超越负载下独立阀口方向阀控制系统速度稳定性研究

在超越负载工况下,传统液压系统中负载控制阀或平衡阀负载速度控制效果差、容易发生速度抖动,为改善这些不足,采用负载口独立技术并进行速度控制特性的分析,给出了压力流量复合控制策略,建立了超越伸出和超越缩回两种工况下的数学模型,通过AMESim与simulink进行联合仿真,结果表明,负载口独立技术在保证系统速度控制特性的前提下,能够进一步提高系统的稳定性能。     

超大型挖掘机闭式回转液压系统的补油冲洗回路

正1.闭式回转液压系统特点超大型挖掘机回转液压系统大都采用闭式回路,该系统需设置专门的回转泵,并使回转泵的进、回油管直接与回转马达连接。通过控制回转泵输出压力油的流量和方向,控制回转马达转速和转动方向。闭式回路可使回转动作操控准确、运行平稳,易于实现无级变速,且结构紧凑、无     

机械补偿液压功率回收系统研究

针对大功率泵试验台,提出变量马达加载的机械补偿液压功率回收系统,依靠改变马达排量改变系统压力。分析其工作原理,建立数学模型,并对我实验室建立的试验装置进行数字仿真和试验,分析转速、有效容积和泄漏等主要参数对系统的影响。得到如下结论:通过变量马达加载可调节系统压力,满足试验需要,实现功率回馈;转速的变化对系统压力影响不大;增加容积可以增加稳定性;增加泄漏也能增加系统稳定性,但伴随系统压力降低。     

挖掘机电控功率优化系统分析

由于挖掘机采用定量液压系统的功率利用率较低（约为54％－60％），目前一般选用功率利用率较高的变量系统（两种系统比较如图1所示）。液压变量系统如图2所示。在功率调节器中，控制活塞右面有泵出口压力作用，左面有弹簧力作用，其控制过程为：外负载增大十活塞左移（弹簧被压缩）十泵斜盘摆角减小十泵排量下降十泵转速降低最终达到工作机械速度随外载增大而减少；随外载减少而增大。确保发动机功率在泵的调节范围内得到充分利用。这种恒功率控制系统在确定泵的输入功率时，必须考虑发动机的工作条件（如超载、高海拔作业等），因此，泵的…     

变速异步电动机比例恒压泵电液动力源特性研究

电液动力源是为液压系统提供动力的单元,其能量效率决定整个系统的能效。针对现有变排量电液比例压力流量复合控制动力源,非工作周期电动机仍以额定转速运转,产生较大能耗;变转速异步电动机驱动定量泵动力源,难以直接控制压力的问题,提出采用变转速交流异步电动机驱动比例恒压泵构造新的电液压力流量复合控制动力源,通过改变斜盘摆角实现无节流损失压力连续控制,改变泵转速实现泵输出流量连续控制。进一步针对异步电动机变转速驱动动态响应慢的问题,提出在主回路增设液压蓄能器,并将其高压油液分别引入液压泵吸油口和出油口,辅助驱动液压泵加速起动和制动的解决方案。研究中,构建了基于上述原理的电液动力源试验测试系统,对其压力控制特性、流量控制特性、压力流量复合控制特性及功率控制特性进行研究,结果表明,随负载压力变化流量控制精度误差不超0.5%,采用蓄能器辅助驱动、辅助制动可使变频电动机起、停时间分别由1 s和1.2 s减小到0.2 s和0.5 s;在保压工况、非工作周期压力卸荷工况、恒压工况,通过降低电动机转速,较恒定电动机转速驱动,降低能耗20%以上。     

闭式泵控马达系统反拖工况缓速制动系统设计

针对应用于隧道管片运输车上的闭式泵控马达静液驱动系统,为了使车辆能够适应具有一定坡度的长距离下坡工况,设计了一套由定量泵、比例溢流阀构成的液压缓速持续制动装置嵌入到液压驱动行走系统中,以弥补车辆长时间采用刹车制动造成刹车片过热因而易导致刹车失灵的缺陷;推导了通过控制缓速制动液压系统压力对闭式泵控马达驱动系统实现速度控制的数学模型,提出了对马达速度的稳速控制策略;同时,对此设计方案进行了仿真分析,并采用泵控单个马达搭建了最小实验系统进行了实验验证。仿真和实验结果表明,所设计的液压缓速系统能够稳定、可靠地实现在下坡工况下对车辆的缓速制动控制。     

泵控马达速度伺服系统建模与仿真分析

泵控闭式系统工作效率高且油液不易被污染,因此大功率伺服系统都乐于采用此种控制方式。特别是电液比例变量泵和定量马达组成的闭式液压控制系统,在泵控闭式系统中最为常见。该文运用MATLAB软件Simulink模块和Simscape模块,建立了交流电动机驱动的电液比例变量泵控定量马达恒速控制系统时域仿真模型,取得了较好的仿真效果。通过仿真验证了泵马达流量耦合特性、负载突变干扰和变量泵输入转速扰动等因素对恒速控制性能的影响;并分析了电液比例方向阀和电动机驱动的模型简化对仿真性能的影响。     

拖网渔船曳纲绞车速度控制液压系统的设计和仿真

曳纲绞车作为拖网渔船中的重要部分,对捕捞效率有着直接影响。绞车主要工作过程为放网、拖网、收网。在拖网和收网过程中,由于渔获量增加或渔船转向和海况的影响使负载时刻发生改变,尤其在负负载工况时,需要避免负载的变化对流量的影响,否则会影响网具的速度。而常用的压力补偿器和平衡阀的组合解决负负载工况时的速度控制方案会存在参数不匹配、增加系统局限性、系统稳定性不足等问题。为了更稳定地解决系统负负载工况时的系统背压问题,并且还能达到速度控制的目的,提出在拖网渔船曳纲绞车系统中加入双压力补偿器的液压控制系统,以稳定进出油口的压力,既保证了系统负载变化时的速度控制,也保证了系统的稳定性。使用AMESim软件仿真分析了在负负载工况时该系统的速度控制,结果表明此液压系统在负负载工况下可以对液压绞车进行速度控制。     

压力补偿及负载传感变量泵

压力补偿变量泵的特点是当系统压力超过泵的设定值时,流量自动减小,它常用于需要限压和要求在小流量输出时仍保持系统压力的保压系统中。负载传感变量泵的最大特点是其输出的压力和流量始终与负载压力和流量相匹配,使功率损失减小到很低的程度。图1为定量泵、变量泵和负载传感变量泵用于同等工况液压系统中的功率分布比较图。不难看出,定量泵系统的功率损失是相