基于PLC的挖掘机液压动力系统电控节能方案探索

挖掘机以液压技术的应用为基础,其工作条件恶劣,动作复杂,能量消耗巨大。利用现代计算机技术可以实现对挖掘机液压动力系统的程序控制,将电液比例技术应用于工程机械。以挖掘机中发动机与液压变量泵的功率匹配为解决问题的源头,利用PLC控制器的多兼容性和可靠性,对挖掘机液压动力系统各重要部件进行控制,实时处理各种输入和输出信号,并将信号传至上位计算机。通过PLC处理单元输出的控制信号,控制液压变量泵和发动机等执行机构协同动作,从而使发动机功率曲线一直保持在液压变量泵功率曲线之下。经装机测试,达到了很好的节能降耗效果。     

基于模糊PI的电比例排量泵控制研究

针对正流量液压系统的挖掘机,使用电比例排量泵替代液控恒功率泵可以实现泵与发动机更加完美的功率匹配。但电比例排量泵的排量调节控制对算法的准确性、稳定性以及比例电磁阀的快速响应性能提出了很高要求。为满足以上条件,电比例排量泵的控制策略采用了基于BP神经网络的恒功率MAP图计算方法以及模糊逻辑整定PI参数的方法,使得电比例排量泵可以根据发动机转速和液压系统工作压力大小准确计算出变量泵排量并调度PI参数,消除液压系统时变特性与非线性对控制性能的不利影响。根据测试结果,采用模糊PI控制的挖掘机液压系统在控制准确性、稳定性方面都得到了提升。     

泵控液压系统中马达转速稳定控制及仿真分析

泵控液压马达系统中,由于外负载突变会导致发动机转速变化,进而引起变量泵转速改变,最终造成液压马达转速波动量过大及调整时间过长。针对变量泵-定量马达闭式液压系统,构建数学模型,得到传递函数框图,分析负载变化导致马达转速波动的原因。提出一种前馈补偿控制方法,通过实时改变变量泵的斜盘摆角来补偿变量泵转速扰动而引起的流量变化。推导补偿函数,并分别对阶跃100%负载、阶跃20%负载工况及斜坡100%负载、斜坡20%负载工况进行仿真。结果表明：增加前馈补偿控制后,马达转速波动量最大减少了3.87%,调整时间最多缩短了1.77 s。     

发动机-液压系统极限载荷控制流量调节特性

发动机-液压系统极限载荷控制是一种根据负载变化自动调节变量泵液压系统的智能电液控制技术。介绍极限载荷控制原理与策略,分析极限载荷控制中传统负载敏感和LUDV负载敏感系统流量调节原理与特性。以起重机卷扬系统为研究对象,试验验证了传统负载敏感系统极限载荷控制流量调节特性,为优化发动机-液压系统极限载荷控制策略提供参考。     

基于P/Q控制的电液比例变量泵特性仿真及热分析

利用AMES im仿真软件对一种基于P/Q控制的电液比例变量泵进行全数字化建模与仿真,结果表明该比例变量泵的相关特性与实际基本相符,验证模型的正确性。应用软件的热库和热液压库理论建立了比例泵系统的热仿真模型,分析比较比例泵液压系统和恒压泵液压系统在相同负载、散热环境和运行时间下的温升情况,结果表明比例泵源在工作效率上明显优于恒压泵源。     

基于负载敏感原理的特种车液压动力系统设计

为了解决变量泵负载敏感系统稳定性偏低问题,解决姿态调整机构效率低、精度低、可操作性差等问题,设计基于负载敏感原理的特种车液压动力系统。介绍系统工作原理,并对液压系统主要元件进行设计计算与选型。选择比例变量泵做动力源,提高了液压动力系统的传动效率、稳定性、调节精度、可操作性等综合性能。     

摩擦焊机液压系统节能减耗方法

针对当前摩擦焊机液压系统采用定量泵驱动带来的能耗大、油液温升快、焊接参数不稳定等问题,提出了节能型液压系统,即计算机控制下的比例变量泵驱动的施力系统和恒压变量泵驱动的辅助系统.分析了液压系统的节能原理,对两类液压系统的能量参数进行了试验测量.结果表明,节能型液压系统由于采用变量泵供油,流量可根据需要设定或自动调节,减小...     

工程机械油泵特性分析及其控制机制

针对工程机械所需的高性能液压设备,分析轴向柱塞油泵运用于工程机械的可行性,深入研究直轴式轴向柱塞泵结构及工作特性,并计算了柱塞泵变量机构的排量和输出流量.研究了恒功率变量泵变量控制机制,基于单片机开发了恒功率变量泵控制系统,为高性能工程机械液压系统的设计提供了理论指导.     

试车台液压加载系统的优化设计

针对某航空发动机地面试车台液压加载系统的老化现状,进行了试车台液压加载系统的优化设计,通过对比分析采用了适当的加载泵调节方式,开发了基于组态软件和VB. NET的液压加载测控系统。通过对人机界面中发动机型号的选择,调用模块化子程序,对液压加载系统进行实时监控,满足不同型号发动机的机载液压泵加载需求。试验结果表明:该系统具有较高的稳定性和可靠性,以及良好的工程应用价值。     

M160拖拉机闭心式负荷传感变量泵

本文介绍了国外引进的M160型拖拉机的闭心式负荷传感变量泵，该泵属三泵合一，结构新颖。可根据拖拉机工作负载需要适时供应流量，使发动机功率利用合理，代表了目前先进拖拉机液压系统的节能特点。     

架柱式钻机全液压自动控制装置的研究

为适应高瓦斯环境坑道施工的需要,现有架柱式液压回转钻机基本采用全液压系统、人工控制技术,严格要求操作人员在钻机进给油缸系统的操作施工中,要时刻注意钻机立柱顶紧装置液压系统的压力表值变化,当其压力低于一定值时,务必人工给顶紧装置液压系统进行充压操作。利用螺纹插装阀等常用液压元件,研究出了一种能实现架柱式钻机顶紧油缸系统充压及其进给油缸系统工作两种状态全液压自动切换控制的装置,彻底解决了必须人工对架柱式钻机顶紧装置充补压的问题,简化了钻机操作的同时,通过顶紧系统充压与进给系统工作两者间的液压互锁,也极大地提升了整个钻机工作时的安全可靠性。     

挖掘机正流量液压系统的控制性能分析

针对目前挖掘机大量采用的正流量液压系统,介绍其体系结构和性能特点,从液压系统的功率形式推导出其功率控制方式;分析正流量挖掘机液压系统的性能优势和控制缺陷,针对其控制缺陷,指出挖掘机液压控制系统的改善方向。     

力伺服波浪补偿吊机的液压系统研究

波浪补偿吊机大多数采用速度伺服液压控制系统来减少海上风浪的影响,而对力伺服液压控制系统的研究较少,因此对力伺服波浪补偿吊机的液压系统研究具有重要的意义。明确力伺服波浪补偿起吊机的技术要求,分析执行元件的工作状况,确定执行元件的主要参数;制定出符合实际工况的波浪补偿吊机的液压系统原理图,通过参数计算确定液压系统元件的型号;并对力伺服波浪补偿吊机的液压系统性能进行验算,判断其液压系统设计是否合理,进而改进和完善液压系统。     

数控液压伺服系统组成及工作原理

为了提高液压系统控制精度,将传统的电液伺服控制方式改为数控液压伺服控制方式.充分利用先进的计算机技术,采用PLC控制步进电机,不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求,而且大大降低了成本.     

基于Fuzzy-PID的单自由度液压实验台控制特性分析

针对单自由度液压实验台的高控制性能要求,对单自由度液压实验台液压控制系统的动态控制特性进行分析。分析单自由度液压实验台的工作原理及液压控制系统主要元部件的数学模型;对Fuzzy-PID控制器进行分析与设计;在AMESim-MATLAB中构建单自由度液压实验台液压控制系统的联合仿真模型。对采用Fuzzy-PID和常规PID控制的单自由度液压实验台的控制特性进行对比分析。结果表明:采用Fuzzy-PID控制的单自由度液压实验台具有优良的伺服跟踪性能。     

基于模糊神经PID的重载机械臂变幅系统仿真研究

针对重载机械臂变幅机构控制系统的功能要求,设计一种可以实现变幅机构位移同步控制的液压系统。结合重载机械臂位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的模糊神经PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对变幅控制液压系统进行建模仿真,对比分析了模糊神经PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移曲线。仿真结果表明:模糊神经PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的变幅机构位移同步控制液压系统具有良好的工作性能。     

一种多缸液压同步系统的控制策略及其仿真研究

针对液压控制系统中广泛存在的同步控制问题,提出一种新的基于模糊PID增量式输出的主从方式控制策略,并通过在MATLAB下编写仿真程序对某型号机床的液压同步控制系统进行建模和仿真.结果表明:该控制策略的控制效果很好,对液压同步控制系统的设计和调试具有一定的指导意义.     

冷带轧机液压AGC系统的MAC-PID串级控制

冷带轧机液压AGC系统的控制精度决定了冷轧带钢的成品精度,而目前现场的液压AGC系统主要采用PID控制。针对液压AGC系统,在其中的液压压下伺服系统中应用模型算法控制(MAC),同液压AGC系统厚度外环的PID控制相结合,形成MAC-PID串级控制。同时,进行了轧制试验,试验结果表明:所采用的MAC-PID串级控制算法实时性较好且易于实现,提高了成品带钢的板厚精度。     

液压多指手关节位置控制系统研究

液压多指手是一种以液压作为驱动方式的多指手,位置控制对于液压多指手跟踪规划轨迹、实现准确抓取具有重要影响。为了实现液压多指手对于位置的精确定位,针对液压多指手的工作特点以及实际液压系统的复杂性,从关节控制入手,分析了关节位置控制系统工作原理,建立了该位置控制系统的数学模型,引入了模糊PID控制策略,对基于模糊PID位置控制系统进行了详细设计,并利用MATLAB对其进行了仿真。通过MATLAB仿真研究,表明基于模糊PID的液压多指手关节位置控制系统的动态响应性能和稳态精度很好,能够满足液压多指手关节的工作要求。     

基于数字液压动力管理系统的混合执行器控制研究

传统泵控系统由于溢流和节流损失产生较大能耗,同时需要根据系统需求的峰值功率进行选型,系统成本高。因此,提出一种基于6个活塞和18个开/关控制阀的数字液压动力管理系统的混合执行器。采用基于模型的控制器实现对混合执行器的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构建新型混合执行器系统液压回路简化图,建立数字液压动力管理系统、液压回路以及电动伺服电机数学模型。设计基于模型的控制器,实现对活塞以及数字液压动力管理系统的最优控制。采用MATLAB对基于数字液压动力管理系统的混合执行器进行仿真,并与传统阀控执行器的计算结果进行对比和分析。结果表明：采用基于数字液压动力管理系统的混合执行器活塞位置和速度跟踪误差分别减少61%和47%;基于数字液压动力管理系统的混合执行器的液压蓄能器会处理局部功率峰值,系统输入功率无较大波动,同时能耗也大大降低;采用基于数字液压动力管理系统的混合执行器可以有效控制活塞位置和速度,同时具有较高的能源效率。