液压挖掘机节能控制系统的研究

针对液压挖掘机功率不高,分析其能量损失,提出压力切断控制防止溢流损失,并对功率极限进行控制,防止发动机超载失速停车.最后提出了发动机-泵-负载整体控制策略.     

液压挖掘机工作装置多模式功率自动控制系统设计

在对液压挖掘机工作装置功率系统组成、工作原理和控制方法进行深入研究的基础上,采用分工况控制的方法,结合发动机特性将系统分成6种功率模式,确定了液压挖掘机工作装置功率调节自动控制系统的总体方案,设计了实现相应功能的各回路,完成了硬件系统元件的选型。同时,以分层分模块的思想,在KEIL软件上用C语言进行系统各程序的编写。通过仿真和调试,研究得到优化的程序,可实现液压挖掘机工作装置功率调节自动控制。     

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。     

液压挖掘机功率匹配控制系统研究

为了解决液压挖掘机发动机和液压系统之间功率匹配效率差,从而造成能源浪费的问题,设计了一种液压挖掘机功率匹配控制系统。控制系统集成了发动机转速控制、分工况控制、转速感应功率控制和自动怠速控制等技术,具有实用性强、系统节能性好、控制功能模块化设计、系统维护方便等特点。经过实际装车检验证明:挖掘机空载时,发动机转速控制精度高,最大误差为17 r/min;自动怠速模式中,发动机在高转速和低转速之间切换时响应速度快,调节时间大约为2.5 s;当挖掘机作业时,液压泵输入功率与发动机输出功率实时匹配,保证发动机转速稳定运行,转速最大掉速值在200 r/min以内,平均燃油消耗降低了5.6%以上。     

挖掘机动臂势能回收系统蓄能器压力设计及试验

为降低液压挖掘机整机能耗,提出一种以蓄能器为储能装置的液压挖掘机动臂闭式回路势能回收系统。以80k N级液压挖掘机为研究对象,基于系统工作原理,建立了能量回收系统电动机-泵/马达轴系力矩平衡模型,分析了蓄能器平均工作压力与负载压力的关系。结果表明:电动机-泵/马达轴系在电动机无功率输出工况力矩平衡时,液压蓄能器工作压力平均值约为动臂负载压力的2倍。并结合半载工况挖掘机动臂下降试验,确定8吨级液压挖掘机蓄能器最小和最大工作压力分别为16.04 MPa和19.56 MPa。     

基于能量流分析的液压挖掘机节能研究

为了能够从理论上对现有的液压挖掘机进行综合性能评价,从中找出有利于系统节能和降低排放的有效途径,以某200kN级液压挖掘机为样机,利用MATLAB建立了液压挖掘机的整机仿真模型.对液压挖掘机能量流进行了分析研究,并对发动机的输出功率和主控阀能量损耗分配进行了仿真计算.研究结果表明,混合动力驱动和液压马达能量回收是液压挖掘机的两项有效的节能方案.     

基于蓄能器的挖掘机节能驱动系统的参数匹配

为了提高液压挖掘机驱动系统的效率,提出一种基于能量回收和液压混合动力的液压挖掘机节能驱动系统的参数匹配方法。分析节能驱动系统的结构、工作原理及负载特性。以保证液压挖掘机作业效率、整机稳定性、延长蓄能器使用寿命和满足负载平衡能力为约束条件,对节能驱动系统中液压蓄能器、泵/马达、发动机等主要元件进行参数匹配。在所建立的液压混合力挖掘机模型上对匹配结果进行分析,结果表明:进行参数匹配后,发动机的工作点波动较小且蓄能器的压力波动满足工况要求,同时上车机构能量回收系统的使用使得整机节能效果进一步提高10%。     

正流量液压挖掘机行走跑偏诊断序列决策

针对正流量液压挖掘行走跑偏的问题,提出一种基于T-S故障树的故障诊断最优序列多属性决策方法。研究正流量液压挖掘机行走液压系统,分析行走跑偏成因。最后,将基于T-S故障树的故障最优诊断序列多属性决策方法应用于正流量液压挖掘机行走跑偏分析,利用T-S故障树求解正流量挖掘机行走液压系统各元件的概率重要度作为故障诊断排序的重要依据,利用多属性决策方法生成最优诊断序列,对快速精准、最小代价定位正流量液压挖掘机行走跑偏故障源起重大作用。     

挖掘机液压系统及功率损失分析

液压挖掘机是典型的重型工程机械,其液压系统的优劣对整机性能有举足轻重的作用。本文详细阐明了常见挖掘机液压系统的组成、类型以及流量、功率特性;对引起液压系统功率损失的因素进行了较充分的分析,为液压挖掘机的节能控制提供了依据。     

转速感应控制与负载独立流量分配的设计与应用

当运梁车行走液压系统采用转速感应阀控制时,发动机低转速会使负载敏感系统流量不饱和,从而直接导致执行机构速度受负载大小影响。针对此问题,提出使用独立流量分配系统的方法。利用AMESim软件对系统进行建模仿真,通过对比测试与仿真曲线,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。仿真结果表明:该系统能够实现发动机在不同转速下、开式液压系统的稳态响应,实现发动机和负载之间的功率匹配,对降低能源消耗具有积极意义。     

装载机负载敏感驱动系统性能分析与优化方案

某型履带式装载机在单边转向时常常出现熄火现象，使整机的工作性能受到很大影响。通过对其负载敏感驱动系统进行动态特性分析发现，液压波动以及液压泵和发动机之间的功率匹配是产生故障的根本原因。针对这一问题，在不影响发动机效率的前提下，设计出一种简单易行的改进方案：在驱动系统的两个负载反馈回路中间串联一个适当大小的阻尼孔，以解决发动机与液压泵之间的功率匹配问题，降低系统的液压波动。仿真及实验结果表明：该方法可有效解决装载机转向过程中的熄火问题，大幅提高了系统的动态性能，优化方案简单可行。     

遥控型全液压工程车辆实现方法的研究

以滑移转向工程机为例说明了全液压工程车辆的工作原理,阐述了利用电磁换向阀将电磁比例减压阀模块并联于手动减压式先导阀的方式实现全液压工程车辆的电液控制的改造过程,并且说明了此种改造方式的优点,同时介绍了采用发动机直接控制的方式实现对发动机转速的远程控制的方法.     

基于故障树的叉车液压系统故障诊断研究

将故障树分析法运用于叉车液压系统的故障诊断中,针对液压系统的失效模式及故障机理,建立了故障树,并进行故障分析与排除。实践证明,该方法简便、可靠、实用,用于液压系统故障诊断,能取得预期的效果。     

模糊理论在液压系统故障诊断中的应用

通常液压系统的故障诊断大多是根据专家经验来进行的,往往有些故障模糊不清,加上其诊断准确性受专家经验限制,系统故障误诊现象时有发生。本文应用模糊综合评价理论和方法对液压系统故障进行智能综合评价。该方法具有错容性好、评价方法简单等特点,能达到准确、高效地判断液压系统故障的目的。     

利用数据库实现液压系统的有效管理

本文介绍一种利用AutoCAD环境下的VBA及内嵌的数据库引擎技术，在液压系统CAD图形中自动提取液压元件图块的属性，生成液压系统数据库的方法，以实现液压系统的数字化管理。     

基于混合控制的无凸轮发动机气门电液执行机构跟踪误差研究

为降低发动机气门运动位移输出误差,设计一种新的发动机气门电液执行机构。创建电液执行机构原理简图,对压电制动器和机械伺服系统进行分析。给出了电液执行机构的电路控制数学表达式,建立了液压驱动机构流量方程式。引用单一PID控制方法并进行改进,设计了串联PI-PID-PI混合控制方法。采用MATLAB软件对发动机气门运动位移和压电位移输出误差进行仿真,并且与单一PID控制方法进行对比和分析。结果表明:采用单一PID控制方法,气门运动位移和压电位移输出误差在10%以内,误差变化幅度较大;采用串联PI-PID-PI混合控制方法,气门运动位移和压电位移输出误差在5%以内,误差变化幅度较小。采用串联PI-PID-PI混合控制方法,控制系统反应速度较快,能够提高发动机气门运动位移控制精度,改善气门运动特性,效果较好。     

基于控制导向模型的液压混合动力车辆能量管理控制研究

为了提高轻型卡车串联型液压混合动力车辆的燃油经济性,提出一种液压混合动力车辆系统控制导向非线性数学模型。该系统数学模型将串联型液压混合动力车辆视为多端输入和多端输出系统:输入由发动机节气门开度、液压泵排量和最大排量以及机械制动转矩组成;输出由发动机速度、发动机转矩、蓄电池压力、车辆速度和燃油流量组成。设计线性二次型积分控制器并且应用于提出的串联型液压混合动力车辆模型上,能够实现低液面控制器输出随动控制。仿真结果表明所设计的数学模型和控制策略能有效节约发动机燃油消耗,操纵性能良好。     

液压马达控制器试验台的设计

在车辆或者车用发动机中,采用专用的液压马达控制器控制发动机散热系统中的液压马达,达到节能的目的。本文介绍了某型号的液压马达控制器的测试试验台的设计,可测得液压马达控制器压力-转速、温度-转速等参数,并说明了其液压和计算机测控系统的设计方法。