挖掘机电液流量匹配控制系统特性分析

电液流量匹配控制系统采用电比例阀和电比例泵同步控制的方式,基本消除传统负载敏感系统中存在的泵滞后阀控现象,同时由于该系统无须进行压力闭环反馈控制,不用预设泵出口与最高负载之间的压力裕度,因此系统的动态性能和节能水平有很大的提高。以2 t挖掘机试验样机为研究对象,试验对比分析负载敏感系统和电液流量匹配控制系统的动态特性及能耗特性,设计阀前压力补偿型电液流量匹配控制系统的抗流量饱和控制器。试验表明,与负载敏感系统相比,电液流量匹配控制系统不仅弥补了负载敏感系统流量饱和时不能按比例分配流量的不足,而且泵与最高负载之间的压力裕度降低0.6～0.7 MPa,节能8%～10%,在提高系统动态性和节能性的同时,稳定性也得到明显增强。     

运用ADAMS和AMESim联合仿真的LUDV液压系统动态特性分析

运用ADAMS和AMESim软件建立了负载独立流量分配(Load Independent Flow Distribution,LUDV)液压系统的联合仿真模型,通过实验验证了模型的准确性;基于该模型分析了LUDV液压系统的动态特性,得出适当地增大变量液压缸的旁路阻尼孔孔径、减小变量液压缸敏感腔作用面积和增大液压油液的弹性模量能有效地提高LUDV液压系统的动态特性,使LUDV液压系统变得更加稳定。     

基于流量前馈与压力反馈复合控制的电液负载敏感系统

为提高现有负载敏感系统动态和能耗特性,提出一种基于流量前馈与压力反馈复合控制的电液负载敏感系统。该系统通过负载实时流量需求来前馈控制变量泵斜盘摆角,并结合压力裕度反馈控制对泵排量进行调节,具有响应速度快,稳定裕度高和压力裕度低等特点。以现有压力反馈型和流量前馈型电液负载敏感系统为对比研究对象,建立系统数学模型,并在响应速度、阻尼性能等方面进行对比理论分析,还基于2 t液压挖掘机的试验平台进行对比研究。研究结果表明,相比现有压力反馈型负载敏感系统,所提出的系统具有较高的响应速度和阻尼性能,并且可减小压力裕度目标值以降低系统能耗;此外,所提出的系统通过压力闭环实现供需流量动态匹配,从而避免了由流量过匹配造成的压力冲击和能量损失。     

电驱动挖掘机流量匹配系统动臂特性研究

以6 t液压挖掘机动臂为研究对象,提出伺服电机驱动定量泵的流量匹配控制系统。在SimulationX中搭建伺服电机仿真模型,通过与伺服电机响应特性试验结果对比,验证伺服电机模型的准确性;建立液压挖掘机动臂机械结构多体动力学与电液系统的联合仿真模型,仿真分析了不同控制方式下,动臂的运行特性和能耗特性。结果表明,与负载独立流量分配(LUDV)系统相比,采用伺服电机驱动定量泵流量匹配控制的动臂能耗降低约13.6%。     

LUDV控制系统的负载特性研究

针对液压挖掘机中使用的LUDV控制系统,利用AMESim软件建立了该系统的仿真模型,并对其负载特性做了计算,获得节流阀进出口压差、流量、脉动及效率等特性曲线,最终验证了LUDV系统的控制特性。通过对其负载特性的分析得出:在多负载且系统压差增大时,LUDV系统的脉动增大、效率降低。     

浅析EBZ300型掘进机液压系统流量分配特性

为了提高掘进机液压系统的集成化、节能化和智能化,采用负载敏感控制系统,以EBZ300型掘进机为研究对象,介绍了LS和LUDV两种负载敏感控制系统的原理、结构和特点。通过建立基于SimulationX的仿真模型,对比研究了两种控制系统的流量分配特性。结果表明,在实现多执行机构同时工作而不受负载影响的同时LUDV系统具有更好的抗流量饱和特性。     

农机用负载敏感系统故障分析及优化仿真研究

阐述了农机常用的LS及LUDV负载敏感液压系统的工作原理,利用AMESim仿真软件建立其仿真模型,对两者动态特性及故障现象进行仿真分析.针对LUDV负载敏感液压系统缺点,设计了一种新的支路并联压力切断阀的LUDV负载敏感液压改进系统.仿真结果表明:改进后的LUDV负载敏感系统,能够有效解决系统工作支路卡死或者运动到行程终点时系统控制功能失效的问题.     

基于AMEsim与Adams联合仿真的挖掘机双阀芯系统研究

应用大型系统仿真软件AMEsim 10.0与Adams 2005建立了挖掘机液压系统与负载动力学模型。通过动力学负载模型分析了挖掘机动臂、斗杆、铲斗的负载特性;通过双阀芯模型不同参数下的阀口流量响应特性,得出了先导阀阻尼系数及PID控制参数的较优组合;通过联合仿真模型得出了负载敏感系统与新型双阀芯系统的典型工作循环过程的能量消耗变化曲线,研究结果表明:阀口独立控制可以更好地适用于负载方向不断变化的系统,可以对回油压力进行独立控制,减少回油功率损失,相比于传统负载敏感系统,能耗减少15%左右。     

泵阀复合进出口独立控制液压挖掘机特性研究

传统四边联动阀控制液压执行器可控性差、在超越负载工况能耗大。为改进这些不足,提出动臂、斗杆液压缸和回转液压马达采用泵阀复合、流量压力匹配进出口独立控制、铲斗液压缸与行走液压马达采用原有四边联动阀的液压挖掘机整机方案。建立液压挖掘机机械结构多刚体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机分别对采用负载敏感系统和新回路系统控制的动臂、斗杆和回转马达三个执行机构动静态性能和能耗特性进行研究。进一步构建基于上述原理的试验测试样机,试验结果表明所建立数字样机具有较高的准确性;采用流量匹配进出口独立控制方法可以显著降低阀口工作压差,提高能量利用效率,减小执行机构压力冲击,提高整机运行平稳性。     

基于SimulationX的多路阀负载补偿阀建模分析

为研究与压力无关的流量分配系统(简称LUDV)中负载补偿阀的特性,在对LUDV系统深入研究的基础上,介绍了压力补偿阀在液压系统中的作用.在SimulationX环境下建立了仿真模型,并研究了负载补偿阀芯的节流槽型式及负载敏感油腔(LS腔)有无弹簧对响应速度的影响.结果表明,使用三角U形槽组合槽在响应速度和响应开始时间都较好;在LS腔添加弹簧一定程度上能影响响应扰动情况,但会降低响应速度.     

挖掘机先导控制负载敏感液压系统节能特性研究

负载敏感控制系统因其主泵出口压力高于最高负载回路压力,导致节能率较低.针对这一问题,从阀前补偿负载敏感控制系统出发,结合阀后控制和先导控制思想,提出一种基于负载敏感的先导控制挖掘机液压系统.在保证与负载敏感控制系统同样优良的复合操纵性能前提下,利用先导控制压力来降低主泵出口压力,以提高系统节能率,并建立先导控制压力的数...     

EXPERIMENTAL STUDY OF LOAD SENSING SYSTEM WITH LONG PIPES

A test platform is established as per the practical working condition of elevating platform fire truck. The influences of pipes and load on dynamic characteristics of load-sensing system are studied by series of step response experiments. Experimental results show that the feedback pipe makes the most important influence on the dynamic response speed of load-sensing system. Its internal diameter should be optimized for given length of pipe. On the other hand, the stability of load-sensing pump is improved as the length of input pipe increases in a certain range. The influence of input pipe on the dynamic response speed is caused mainly by the pressure-wave travel time in the input pipe.     

模糊算法在挖掘机动臂液压系统中的应用

通过对某小型挖掘机液压系统的改造,建立挖掘机动臂液压系统各元件的的数学模型,得出该闭环控制系统的传递函数; 运用Matlab/Simulink设计出模糊控制器,并对系统进行了仿真分析。仿真结果表明,采用模糊控制策略较好地改善了液压挖掘机动臂系统的性能,取得了良好的效果,为系统的响应速度和稳定性提供了理论依据。     

挖装机液压控制系统优化设计

根据挖装机的性能要求,分析了节流控制,负载敏感控制和LUDV控制三种阀控方式,得出LUDV控制更适合挖装机。液压泵选择LRCS控制,泵和阀联合控制使挖装机更为高效、节能,操作性能也得到改善。     

挖掘机工作装置负载口独立控制系统节能特性研究

传统的挖掘机负载敏感系统利用1根阀芯同时控制着液压执行器的进、出口油路,在实现运动控制的过程中,造成了多余的节流损失,使得系统能耗大、效率低,为此,结合负载口独立控制技术,采用了5个二位二通比例阀作为主控制阀,设计了挖掘机工作装置负载口独立控制系统,利用机械动力学分析软件ADAMS建立了挖掘机工作装置的动力学模型,利用...     

The concurrent implementation of high velocity control performance and high energy efficiency for hydraulic injection moulding machines

A high servo control response and a high energy efficiency, which are difficult to achieve simultaneously, are requested in hydraulic servo systems of current hydraulic injection moulding machines. This investigation develops new solutions to concurrently implement energy-saving control and velocity control for simultaneously realising high velocity control response and high energy efficiency for injection moulding machines. Two different hydraulic pump systems, including a variable displacement pump and a variable rotational speed pump, are developed and in each one of them two different energy-saving control concepts, such as load-sensing control and constant supply pressure control, are implemented. Thus, for verifying the feasibility of the integrated control systems and comparing the energy-saving effects, velocity control of the hydraulic cylinder can be integrated with four different energy-saving control systems (ESCSs) and also the conventional hydraulic system without energy-saving control. A fuzzy sliding mode control that can simplify the complex fuzzy rule bases is used for solving the complex two-input two-output systems. The experimental results show the excellent performance of the integrated concurrent control systems.