容积调速系统特性分析与扰动控制研究

为了解决行车取力发电容积调速系统输入转速扰动引起的马达转速波动的问题,提出了应用PID+前馈控制算法进行补偿控制的方法,建立泵-马达容积调速系统Simulink仿真模型,分析系统输入转速变化时系统的响应特性,对前馈+PID控制算法进行仿真研究,通过实验对系统的输入转速特性以及控制算法进行研究。实验得到了系统的转速特性曲线,实验结果表明:针对抑制输入转速扰动引起的马达转速波动的问题,前馈+PID控制相对常规PID控制系统的瞬态误差减小了13%,调整时间缩短了1.5s。研究结果对改善行车取力发电系统的发电质量具有重要意义。     

车载液压发电系统设计与试验研究

为提高军用移动电源车供电质量和机动性,设计一种液压传动发电系统,该系统利用液压传动将柴油机动力柔性传递给发电机,并利用液压系统的无级调速实现行车过程中的稳定电能输出。设计了液压传动发电系统控制器,分析了发电系统控制策略,采用PID算法控制柴油机转速和液压传动系统。将液压传动发电系统安装在SX2190上进行了驻车和行车发电试验,结果显示液压发电系统满足GJB235A-97规定的III类电站要求。     

液压型风力发电机组的转速和转矩解耦控制

以液压型风力发电机组为研究对象,输出高质量电能为研究目标,针对机组存在的转速和转矩解耦问题展开研究。建立定量泵-变量马达液压传动系统数学模型。从液压传动系统出发,探究影响机组电能输出质量的关键因素,分析该多输入-多输出系统存在的耦合问题,并采用前馈解耦补偿控制方法解耦。分析变量马达和比例节流阀对液压系统输出转速与转矩的控制规律,得到基于高电能质量控制的转速和转矩解耦控制器。以30kVA液压型风力发电机组半物理仿真实验台为基础,针对提出的控制方法展开研究。仿真和实验结果表明：液压型风力发电机组输出的转速和转矩实现了解耦控制,有效地实现了液压传动系统的稳速控制和传输功率波动的平滑控制。研究结果为液压型风力发电机组高质量电能输出控制和电网友好性能提高奠定了基础。     

基于自抗扰控制的潮流发电系统最大功率跟踪控制

为了使潮流发电系统在各种工况下均能输出最大的功率，提出一种针对永磁同步电机的以线性自抗扰控制为核心的控制方法。潮流发电系统的输出功率与其获能机构的转速呈非线性关系，在其处于最优叶尖速比状态时可输出最大功率，依据叶尖速比与功率关系作为优化目标，一种新的基于线性自抗扰控制的发电机转速控制策略能够使整个潮流发电系统能够快速达到输出功率峰值。使用MATLAB/Simulink平台对潮流发电系统建立了仿真模型，以可控输入信号模拟不同工况，通过相应的输出验证控制策略的效果。仿真结果能够实现在多种工况下发电机转速快速跟踪峰值功率的预期，并给出各最优解的参数设置。     

压缩空气储能发电频率特性分析

当前阶段,我国主要的电力来源是煤、石油和天然气这三种广泛使用的传统能源。未来,我国火电发电的量将在很长一段时间内保持下降的趋势,将会难以满足调峰以及调频的需求,因此,储能是解决电力供需平衡的有效手段。压缩空气储能是一种容量较大的储能技术,在压缩空气储能技术的背景下,研究了一种将液体作为驱动介质,利用高压压缩空气进行发电的方法。在系统中建立了压缩空气的热力学模型、液压马达的数学模型以及同步发电机的数学模型,并将这些模型在Simulink中进行仿真搭建,分析了储气罐压力和马达排量对于系统中马达转速的影响,并对这些参数进行设计选取,针对马达转速波动过大无法并网发电的问题,采取传统PID的方法来减小马达的转速波动,稳定系统的输出,保证发电机的平稳运行。     

变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达系统恒转速控制方法研究

以变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统为研究对象,提出变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统的控制方法。建立恒流状态下系统恒转速控制的数学模型,分析系统的相乘非线性特征与变量马达斜盘摆角基准值的计算方法,采用稳态控制量叠加基于小信号线性化补偿控制量的控制方法。通过定量泵-变量马达系统的开环辨识,得到系统参数。对系统进行仿真与试验研究,得到在恒流状态下变量马达斜盘阀控缸的响应速度、马达斜盘摆角和定量泵转速对系统控制特性的影响规律,验证变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统的控制方法的有效性。为拓展定量泵-变量马达容积调速系统应用领域奠定了理论基础。     

液压蓄能式风力发电机组蓄能发电系统的转速刚度的研究

在液压蓄能式风力机组故障或无风时,蓄能器组代替液压泵单独作为动力源驱动变量马达带动同步发电机继续发电。该文以600 kW液压蓄能式风力发电机组的蓄能发电系统为研究对象,建立蓄能发电系统的数学模型和仿真模型,针对蓄能器为变压力动力源和同步发电机对于变量马达恒转速输出控制的要求,提出基于容积调速的PID控制方法,并通过仿真和实验分析PID参数以及负载阶跃变化对系统转速刚度的影响规律。研究结果为蓄能发电系统的转速控制和负载加载提供理论依据与参考。     

液压挖掘机动臂能量回收单元分析与研究

针对液压挖掘机动臂电气式能量回收系统的结构,以液压马达 发电机作为其能量回收单元,建立了能量回收单元的数学模型,提出了能量回收单元的转速控制方法;考虑到液压马达入口压力的变化,引入了扰动补偿以提高系统的抗干扰能力;在此基础上建立了相应的传递函数模型,并对设计的控制方法进行了仿真研究。研究结果表明：液压马达 发电机单元是影响动臂能量回收性能的关键部分;所设计的控制方法具有理想的动态性能和稳态精度;控制系统采用扰动补偿后转速波动可下降50%左右,能量回收单元的抗干扰性能得到较好的改善。     

液控稳频风力发电系统建模仿真与试验研究

针对现有的风力发电装置存在的缺点和不足,提出了一种定量泵-变量马达恒速发电系统.该系统采用比例调速阀旁路调速和马达变排量调速的复合调速方法,以达到发电机稳频发电的目的.建立了该系统的数学模型,进行MATLAB仿真.现场调试试验表明,系统可以在风速变化的情况下,保证马达输出转速恒定与发电频率的稳定性.     

一种轴向柱塞泵恒流量调速系统的改进

在分析了轴向柱塞变量泵恒流量工作原理的基础上,根据已有的调节方法,采用一种新的恒流量调速方案,推导出泵输入轴转速和马达输出转速与斜盘倾角之间的函数关系,借助AMESim仿真软件构建出系统模型进行仿真,并利用单片机对变量泵的斜盘进行控制,使柱塞泵能将从发动机获得的变化转速调整为恒定的马达输出转速,满足发电机的输入转速要求,为现有的车载自发电系统的设计与开发,提供了理论依据。     

伺服电机控制高压大流量双泵液压动力系统研究

由伺服电机和液压泵组成的新型泵控系统已经应用于液压机械设备中,为解决大型液压机对液压动力源高压大流量输出的要求,在传统伺服电机泵控系统中引入了高压主泵和低压副泵,并通过双泵切换来实现高压大流量输出。通过控制器与伺服电机控制电机输出转矩和转速,进而实现对输出压力和流量的控制。通过合流阀块实现对双泵合流与分流的控制,进而实现液压系统的大流量或高压力输出。以液压机一个工作循环为基础进行了性能试验,结果表明该液压动力系统满足压力、流量设计要求,响应速度快,控制精度高。     

泵控缸液压系统全局功率动态匹配图示化监测方法

为在线监测液压系统的运行状态及功率匹配信息,识别其在典型工况下的功率匹配关系,以变转速泵控缸液压系统为例,基于多源信息融合思想,提出了李萨如图和功率圆图的动态功率匹配图示化监测方法.基于LabVIEW开发了测控程序进行变工况下的功率软测量,验证并分析了系统的能效特性.结果 表明:恒定转速下,系统总效率随负载增大先升高后...     

串联泵控液压系统设计及其仿真脉动和能耗优化分析

选择双液压泵串联的组装方式,可达到泵高速运转并获得高压力效果,充分减小回路的节流损失。该结构完成压力分级叠加,获得更大的液压系统动力源输出压力,采用此动力源能够满足高压力与大流量的液压系统使用要求,进一步通过仿真方式对其脉动和能耗优化展开分析。结果表明:当负载增大后,串联泵控液压系统的流量脉动区间减小。串联泵控液压系统流量脉动随着负载增加变动不明显,表明本系统设计具有很好的稳定性。对电机转速进行调整后,串联泵控液压系统相对单泵系统的齿轮泵发生流量脉动显著降低;可使系统承受更高负载,使液压泵达到更低的输出流量;可以利用功率叠加的过程达到通过低功率电机获得大功率输出的目的。     

电液驱动无级调速装置

介绍了一种使用普通电机,行星减速机构和液压系统组成的新型调速装置.通过液压马达的速度调节,可方便进行输出转速的调节.对输出转速和输出扭矩进行了理论分析,在高转速输出时,调速装置以机械传动为主,输出高速小扭矩,获得大功率高效率的传动.在低转速输出时,利用液压系统的反馈作用,产生低速大扭矩的输出,以满足主机在恶劣作业工况下的要求.最后对电机和液压系统的功率匹配值进行了推荐,并对液压系统中的液压元件的参数进行了计算分析.     

风力发电机组变桨系统的设计

为了解决风力发电机组在复杂多变的风况下,能够基本保持其发电机稳定运转的问题,将PLC、变频器技术应用到风力发电机的变桨系统中。开展了变桨系统自动控制的分析,建立了PLC、变频器和变桨电机之间的关系,利用PLC及PLC的模拟量输入模块对风电场自然风风速以及风力发电机组3片桨叶的桨距角度进行了数据信息的采集,并自动进行了内部数据的处理;然后再通过对变频器的输出控制进而控制变桨电机的工作状态,使3片桨叶旋转到与自然风风速相对应的桨距角度。在发电机能自动保持稳定运转的基础上,对其性能进行了评价。分析和验证结果表明,该系统实现了对风力发电机组变桨系统的自动控制。     

螺杆桩机液压式动力头恒功率系统的设计与仿真

 针对双电机驱动式螺杆桩机动力头扭矩低，转速不均等问题，提出桩机动力头液压系统设计要求及控制策略，并在此基础上设计了基于恒功率泵的全液压桩机动力头回转机构液压系统。利用AMESim对该系统进行建模，并在斜坡负载、带负载启动和突变负载工况下对该系统性能仿真分析，得到3种工况下动力头回转系统压力仿真曲线、动力头负载扭矩与输出扭矩关系曲线和动力头转速曲线。仿真结果表明，所设计的液压系统输出压力稳定，且能随负载变化进行转速和扭矩调节，能够保证桩机在工作过程的稳定性。     

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.     

电控双泵液压源在注塑机上的节能研究

针对传统注塑机溢流损失严重、电力消耗大等问题,提出了一种通过控制异步伺服电机转矩和转速,以实现对注塑机输出压力和流量进行控制的方案.在该电机控制的液压动力源中,采用了串联双齿轮泵的方案,以满足大型注塑机瞬时大流量输出的要求.通过压力与流量反馈形成闭环控制,提高了输出压力与流量的控制精度,并大大提升了注塑机液压系统的节能...     

注塑机电液控制系统能量效率对比研究

在同一注塑机上,对采用异步电动机驱动定量泵、变转速异步电动机驱动定量泵、异步电动机驱动变量泵、变转速异步电动机驱动变量泵、交流伺服电动机驱动定量泵,5种电液控制方案加工同一制品的能量效率进行理论分析和试验对比。建立不同控制回路电动机和液压泵功率传输数学模型,绘制出能量特性曲线,分析对比注塑机工作在保压和冷却工况下,液压系统和电动机驱动系统功率消耗。研究结果证实,在部分负载和空载工况,异步电动机驱动定量泵系统存在大的溢流、节流损失,效率低;在此基础上引入变转速控制,包络系统所需的流量,可减少电动机功率消耗,提高系统效率,能量效率与异步电动机驱动变量泵相当;异步电动机驱动变量泵系统,可完全消除液压系统的溢流损耗,但电动机仍存在较大的空转损耗,在此基础上引入变转速控制,使电动机输出功率与液压负载相匹配,可进一步提高能量利用率26.5%;研究也表明,采用交流伺服电动机驱动的定量泵系统能量效率最高,较异步电动机驱动的定量泵系统节能88%,并且结构简单、动态性能好。