基于能量调节的电液变转速液压缸位置控制系统

电液变转速控制系统因其良好的功率匹配特性和节能特性,得到广泛的应用,但是其响应速度慢的缺点限制了它的应用.为了提高电液变转速系统的响应速度,采用在传统电液变转速控制系统中加入能量调节装置的方法,构成一种新型的液压控制系统,能量调节装置由蓄能器和比例节流阀组成,能够在系统减速时吸收多余的能量,而在系统加速时释放储存的能量,从而加快系统的响应速度.以液压缸位置控制系统为对象,介绍能量调节器和系统的组成,建立能量调节器和整个系统的非线性数学模型,并在该模型的基础上进行系统响应速度和能耗特性的数值仿真分析.仿真结果表明,基于能量调节的电液变转速控制系统具有很好的频率特性,接近节流调速系统,并且能够保持电液变转速系统的良好节能特点.     

基于能量调节的电液变转速控制系统中能量调节器的分析与设计

能量调节器是基于能量调节的电液变转速控制系统的关键部分,它的能量调节效果直接关系到系统控制性能的好坏。能量调节器的结构虽然并不复杂,但是它包括蓄能器、比例节流阀、溢流阀这样的强非线性元件,增加了分析和设计的难度。推导出能量调节器的数学模型并对其进行静态特性分析,将数学模型进行线性化得到能量调节器的传递函数,通过传递函数分析蓄能器容量、预充压力以及比例节流阀特性对能量调节器工作性能的影响。静动态分析的结果得出能量调节器的设计关键是确定蓄能器的容量和预充压力。以执行对象液压缸为例,推导出能量调节器的设计原则,并进行仿真和试验,包括蓄能器不同容量、不同预充压力下的仿真分析,以及节流控制系统、节流#变转速复合控制系统和基于能量调节的电液变转速控制系统的对比试验。结果表明,能量调节器的设计原则正确可行,为基于能量调节的电液变转速控制系统的应用奠定了基础。     

MC9S12DG128单片机在柴油机电子调速系统中的应用

提出了一种基于16位单片机MC9S12DG128的柴油机数字式电子调速系统,通过单片机对柴油机转速进行PID调节,克服了传统机械式调速系统的诸多缺点。试验结果表明:该控制系统能有效地提高柴油机调速系统的响应速度,改善数字式电子调速系统的动态性能。     

基于LabVIEW的变转速液压调速远程测控系统

针对泵控马达变转速节流复合调速系统实验台,运用LabVIEW开发了具备远程测控功能的液压调速综合控制平台.利用该控制系统对液压实验台进行远程调速模式下的实验研究,结果表明,在远程控制条件下,复合调速具有较优良的控制特性,该方案基本满足了实际应用需求.     

甘蔗联合收割机刀盘转速对行走速度的跟踪控制

在甘蔗联合收割机收割过程中,砍蔗刀盘转速与行走速度的匹配关系对砍蔗质量起到重要影响。为此,提出了两种电液比例速度控制方案,实现刀盘转速对甘蔗联合收割机行走速度的跟踪变化。首先通过田间单因素试验获得行走速度与刀盘转速的最优组合;其次通过AMESim对两种速度控制系统进行仿真对比;最后选择较优系统进行验证试验。仿真结果表明:电液比例旁路节流调速系统刀盘转速调整时间及回路效率分别为(1.24 s,82.60%),与电液比例进口节流调速系统(1.49 s,54.11%)相比,其调整时间更快、效率更高,更适用于甘蔗联合收割机刀盘转速对行走速度的跟踪控制。验证试验表明:刀盘转速最大误差为3.51%,甘蔗宿根切口平整,具有较好的控制效果和切割质量。     

泵控马达复合调速系统控制

介绍了泵控马达变转速节流复合调速系统的工作原理及结构,建立了系统的AMEsim-Simulink的联合仿真模型,提出了泵控马达变转速节流复合调速系统的控制策略,并进行了仿真分析。     

三辊卷板机电液无级调速系统

传统卷板机工作辊转速不可调节,采用电液变频调速技术以实现上工作辊的无级调速,扩大了调速范围.在对泵控液压马达构成的电液无级调速系统进行静态特性、动态特性等理论分析的基础上,建立了调速系统的数学模型,为工作辊速度调节提供了理论依据,对卷板机方案设计和技术改造具有参考意义.     

液压挖掘机工作装置电液比例控制模型的建立与研究

为实现对液压挖掘机工作装置的精确控制,在分析电液比例模型结构特点的基础上,建立电液比例数学模型并对其时域和频域性能指标进行分析。由于系统响应速度较慢,在调节控制系统增益后,加入了PID控制算法,通过试验确定法确定仿真控制参数,进而分析系统性能的改进程度;为了验证控制算法的合理性以及控制参数的正确性,通过基于PID控制算法的挖掘机轨迹规划试验,验证系统控制效果,证明理论分析方法对实际应用的指导意义。     

转速可调泵直接闭环控制差动缸伺服系统的动特性

介绍新提出的用变转速液压泵闭环控制的差动缸电液伺服系统。新的原理是一项对环境有益的电液控制技术,组成的系统不存在原理上的节流损失,且在辅助工作周期不消耗能量,因而可极大地提高电液伺服系统的效率,研究表明,应用新提出的总压力控制原理,系统能获得与阀控回路相当的动态特性。     

YT系列液粘调速离合器

液粘调速离合器是主要用于大功率风机水泵的调速节能装置。它以粘性液体为介质,依靠主被动摩擦片间的油膜剪切力来传递动力,通过改变主被动摩擦片间的油膜厚度来调节输出转速并兼有离合功能。 目前在变流量运行时,大都采用阀门或挡板节流方式,其节流的功耗是很大的。如一台40kW的离心风机,运行在70％的额定流量时,由于节流造成的压头调节损失竟达15kW左右。若用调速器来调节风机水泵的转速方法来控制流量就可明显的降低电能消耗。根据我们对北京燕山石化公司、苏发南新水泥有限公司     

阀-泵并联变模式液压调速系统设计与实验研究

 提出并设计了阀-泵并联变模式液压调速系统,其可以在不同的调速阶段,采用不同的控制模式,而且还可以调节泵控和阀控在联合调速中的权重比,以提高系统的综合调速性能。搭建了实验系统,进行了一个调速周期的实验研究。实验结果表明,在调速过程中,不同控制模式之间切换平滑,比例阀和变量泵的变化规律符合预期,阀-泵权重比设置合理,提高了调速系统的综合调速性能。阀-泵并联变模式控制,使阀控与泵控协调工作,提高了液压调速系统的灵活性和适应性,丰富了目前液压系统的调速方式。     

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。     

二次调节技术在液压起重机中的应用

二次调节技术是一项具有广阔发展前途的静液驱动技术 ,应用于起重机中 ,可收到明显的节能效果。本文设计了采用二次调节技术的液压起重机工作机构液压回路 ,分析其工作原理 ,并设计了用于限制二次元件最高转速的安全保护装置     

混合动力液压挖掘机液压马达能量回收的仿真及试验

针对混合动力挖掘机提出利用液压马达对液压执行元件的回油进行能量回收的节能方案。建立液压挖掘机能量回收的仿真模型,对各执行元件的可回收能量所占比重和系统的节能效果进行仿真计算。搭建混合动力液压马达能量回收试验台,进行能量回收过程中的能量转化效率和操控性能的试验研究。试验和仿真结果表明,在混合动力液压挖掘机系统中采用马达能量回收和发电机转速控制执行元件运动速度的节能方案是可行的。     

交流变频调速的液压系统特性实验

建立了交流（alternating current,AC）变频液压调速系统实验平台,对变频调速技术进行了实验研究。实验证明变频液压调速系统具有良好的节能效果,并且具有简化液压回路、调速范围大、噪声小等优点。     

液压提升装置重力势能回收系统的研究

针对液压提升装置下行过程中负载重力势能转化为热能耗散的问题,提出了一种新型的全液压势能回收系统。介绍了新型势能回收系统的结构和工作原理,并对势能回收系统中液压蓄能器、液压泵/马达及其变量机构的参数进行匹配。应用AMESim建立仿真模型,对系统的操控性能和势能回收效果进行仿真研究。结果表明,新型势能回收系统能够实现液压提升装置重力势能的回收,势能的回收效率随着负载的增大而提高,并逐渐趋于稳定。系统操控性能良好,能够控制液压提升装置以不同速度稳定下行,不受负载大小的影响。     

能量回馈式VVVF液压电梯速度控制系统研究

提出一种新型能量回馈式VVVF液压电磁速度控制系统,并对电梯上升和下降速度控制中的温度控制、电梯下行过程中的压力平衡、下降能量回收率等设计过程中的一系列问题进行了详细探讨和试验研究。试验结果表明,能量回馈式VVVF液压电梯同传统的阀控液压电梯相比具有控制性能优、节能效果显著等特点。     

基于AMESim的矢量控制变频液压绞车系统仿真

针对矿用防爆液压绞车存在的实际应用问题,提出了一种新的变频液压容积调速和节流调速相结合的综合调速模式。建立变频液压容积调速和节流调速相结合的液压绞车复合调速系统,利用AMESim软件,建立矢量控制三相异步电动机的仿真模型,并与绞车液压系统仿真模型相结合,建立了绞车矢量控制变频液压容积节流调速的仿真模型,在此基础上进行系统性能仿真研究。结果表明该绞车低速稳定性好,速度跟踪精度高。同时,也表明复合液压传动系统可以很好地解决低速、大惯量负载的速度控制问题。     

变配重的节能技术及其能耗机理分析

针对目前液压垂直提升机械中存在着能耗大、效率低的问题,提出一种变配重的节能方法。阐述变配重的节能思想,介绍液压配重可变和机械配重速度可变两种节能方案;重点对液压配重可变的系统在液压升降系统中的应用进行论述,对其装机功率、功耗、系统效率及恶劣工况进行详细分析,并将其与常规变频液压升降系统进行对比,结果表明采用变配重液压系统装机功率和能耗分别降低约67%、35%,效率提高30%,具有较好的节能效果;讨论变配重系统目前存在的问题,包括系统效率、配重预存储能量、动态特性等,针对这些问题提出相应的对策;最后对变配重节能技术的发展前景做了展望。