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

电液变转速控制系统相比节流调速系统虽然具有节能的优势,但是由于其响应速度慢的缺点限制它的应用,为了提高电液变转速控制系统的响应速度,采用在传统的电液变转速系统中加入能量调节装置的方法,构成基于能量调节的电液变转速控制系统,能量调节装置的主体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,而在系统加速的时候释放储存的能量,从而加快系统响应速度并实现能量的回收.针对基于能量调节的电液变转速控制系统的特点,提出基于能量调节思想的控制策略,一系列的对比试验表明,本系统能够在保持低能耗特点的同时获得比节流调速系统更高的响应速度.     

合理选择关键参数提高液压再生制动能量回收率

针对半挂车制动器磨损严重、能量损耗等问题,对半挂车的再生制动系统进行了研究,提出了液压蓄能器式再生制动系统。通过建立仿真模型,并针对制动与驱动工况建立数学模型,分析蓄能器容积与预充压力、泵/马达排量对液压再生制动系统的影响。研究结果表明,增大泵/马达排量,能提升制动能量回收效率;制动能量回收效率随着蓄能器的容积大小而不同;蓄能器预充压力增大,制动距离短,但不利于制动能量的回收与驱动位移的增加。再生制动系统能增加半挂车的行驶位移,提高燃油经济性,为液压混合动力研究提供了参考。     

基于变频调节的快锻液压系统节能与控制研究

针对快锻时不足5%的传动效率造成的液压传动系统高能耗问题,提出由变频直驱泵与蓄能器结合起来而构成的新型泵-蓄能器复合动力源系统,并以泵口压力为控制目标,通过模糊自整定压力闭环控制策略,实现低装机功率下动力源的无溢流稳压输出,也为锻造液压机电液比例控制系统提供了稳定的动力输入。为减少节流损失,压下时利用差动回路。建立了泵头单元的数学模型,给出了确定蓄能器工作参数的基本原则。实验研究表明,基于变频调节的快锻液压系统位置误差可达0.2mm,较电液比例阀控系统总能耗降低65.3%,传动效率提高13.4%。     

基于二次调节技术的旋挖钻机节能研究

旋挖钻机钻杆升降系统作业频繁且能耗高,其卷扬系统一般采用带平衡阀的液压马达驱动,钻杆下降时在平衡阀的节流作用下钻杆大部分的重力势能转化为液压油的热能,为此,提出了利用带二次调节的泵／马达配合蓄能器进行钻杆下放的能量回收,同时在提升钻杆时从蓄能器释放能量的二次调节系统。建立了二次调节系统模型,采用基于主轴转速反馈的PID控制算法,对系统的动态性能进行了仿真,并且建立了蓄能器能量回收数学模型,根据仿真的数据获得了蓄能器的能量回收率和释放率。研究表明,闭环控制系统响应迅速,运行稳定。     

立体车库过放能量回收系统研究

针对立体车库的过放冲击动能问题,借鉴蓄能器在吸能减振领域的应用,提出并设计了一种立体车库过放能量回收液压系统。对该能量回收液压系统的工作原理进行了分析,计算确定了蓄能器的充液压力,利用AMESim搭建了能量回收系统的仿真模型,进行了能量回收的性能仿真;分析了过放速度、活塞直径、蓄能器充液压力和蓄能器气囊容积对过放能量回收液压系统动态性能的影响规律。研究结果表明:当过放速度增大时,一定条件下需增加吸能缸行程或增大缸径;活塞直径增大,升降板减速时间和气囊动态压力减小;蓄能器充液压力增大,升降板减速时间和气囊压力增量减小;减压阀对蓄能器的能量回收影响不明显。     

变速异步电动机比例恒压泵电液动力源特性研究

电液动力源是为液压系统提供动力的单元,其能量效率决定整个系统的能效。针对现有变排量电液比例压力流量复合控制动力源,非工作周期电动机仍以额定转速运转,产生较大能耗;变转速异步电动机驱动定量泵动力源,难以直接控制压力的问题,提出采用变转速交流异步电动机驱动比例恒压泵构造新的电液压力流量复合控制动力源,通过改变斜盘摆角实现无节流损失压力连续控制,改变泵转速实现泵输出流量连续控制。进一步针对异步电动机变转速驱动动态响应慢的问题,提出在主回路增设液压蓄能器,并将其高压油液分别引入液压泵吸油口和出油口,辅助驱动液压泵加速起动和制动的解决方案。研究中,构建了基于上述原理的电液动力源试验测试系统,对其压力控制特性、流量控制特性、压力流量复合控制特性及功率控制特性进行研究,结果表明,随负载压力变化流量控制精度误差不超0.5%,采用蓄能器辅助驱动、辅助制动可使变频电动机起、停时间分别由1 s和1.2 s减小到0.2 s和0.5 s;在保压工况、非工作周期压力卸荷工况、恒压工况,通过降低电动机转速,较恒定电动机转速驱动,降低能耗20%以上。     

车辆能量回收系统的建模与仿真

介绍了能量回收系统的工作原理,并以其为对象建立了车辆力学模型及液压系统数学模型。对车辆制动时,能量回收过程中蓄能器压力变化及二次元件转速变化,利用MATLAB/Simulink进行仿真分析。仿真结果表明:设定不同的蓄能器初始工作压力,会导致不同的制动过程,从而车辆可以根据行驶工况的不同,选用不同的蓄能器初试工作压力。     

辅助蓄能器式电液动力助力转向系统节能优化及仿真分析

针对某A型纯电动客车的常流式电液动力助力转向(Elecho Hydraulic Power Steering,EHPS)系统,为了克服非转向工况下系统能量浪费较大的问题,提出了一种辅助蓄能器式EHPS系统的技术方案。阐述该系统的工作原理、工作特点和优势;基于MATLAB/Simulink和AMESim建立系统仿真模型,研究蓄能器预充压力和容积对系统助力响应特性的影响,确定不同工况下蓄能器的预充压力,并分析计算系统能耗。仿真表明:提出的技术方案不仅满足转向系统在助力电机及液压泵建立回路压力过程中的助力需求,还满足系统助力平顺性的要求,并且系统能耗降低。     

履带板疲劳试验台电液伺服控制系统建模与仿真

伺服放大器是电液控制系统中的第一环节,其性能优劣直接影响着系统控制性能和可靠性。文中通过对疲劳试验台电液伺服系统分析,建立阀控缸系统的数学模型,推导出输出位移、负载压力传递函数。用MATLAB对系统进行动态仿真和校正,根据仿真结果设计和选取伺服放大器。     

盾构推进液压系统节能技术分析与验证

为解决盾构推进液压系统能耗高的问题,以常见的"泵控调速+阀控调压"与"阀控调速+阀控调压"两种控制系统为研究对象,对其工作原理进行详细地说明;通过理论和仿真对比分析两种推进系统的节能效果,得出"泵控调速+阀控调压"推进系统相对于"阀控调速+阀控调压"的节能比达到30％ ～40％,其推进系统节能效果更明显;最后通过工程应...     

往复泵液压平衡式发射装置发射能量调节方法仿真分析

为确定往复泵液压平衡式发射装置发射能量调节方法的具体效果，找到紧急情况下调整发射能量的可行方法,为发射能量的灵活调节提供操作指引，本研究针对往复泵液压平衡式发射装置的能量控制原理和能量调节方法，建立发射过程数学模型，运用Simulink建立仿真模型，实现了往复泵液压平衡式发射装置的内弹道仿真，通过比对结果，效果较为接近实际。利用模型针对不同调节方法，仿真确定不同发射气瓶压力和截止压力与发射过程参数变化的定量关系，分析采用单一调节方法和两种方法综合使用对发射能量的最终影响效果，为紧急情况下发射能量的灵活调节提供了理论依据。     

Using Artificial Neural Networks for Energy Regulation Based Variable-speed Electrohydraulic Drive

In the energy regulation based varibable-speed electrohydraulic drive system, the supply energy and the demanded energy, which will affect the control performance greatly, are crucial. However, they are hard to be obtained via conventional methods for some reasons. This paper tries to a new route: the definitive numerical values of the supply energy and the demanded energy are not required, except for their relationship which is called energy state. A three-layer back propagation(BP) neural network was built up to act as an energy analysis unit to deduce the energy state. The neural network has three inputs: the reference displacement, the actual displacement of cylinder rod and the system flowrate supply. The output of the neural network is energy state. A Chebyshev type II filter was designed to calculate the cylinder speed for the estimation of system flowrate supply. The training and testing samples of neural network were collected by the system accurate simulation model. After off-line training, the neural network was tested by the testing data. And the testing result demonstrates that the designed neural network was successful. Then, the neural network acts as the energy analysis unit in real-time experiments of cylinder position control, where it works efficiently under square-wave and sine-wave reference displacement. The experimental results validate its feasibility and adaptability. Only a position sensor and some pressure sensors, which are cheap and have quick dynamic response, are necessary for the system control. And the neural network plays the role of identifying the energy state.     

反渗透海水淡化能量回收装置的研究现状及展望

能量回收装置是反渗透海水淡化系统的核心元件之一,通过回收高压盐水的压力能来降低能耗和节约成本,加强其基础研究并突破技术瓶颈是缓解我国水资源危机的战略选择。根据工作原理将反渗透海水淡化能量回收装置分成液力透平式、正位移式和泵-马达式3类,主要从结构、原理、效率和应用等方面对国内外研究进展进行综述和分析,并对我国能量回收装置的发展方向和关键技术进行总结展望。研究表明,液力透平式装置已逐渐被市场淘汰,占据市场主流地位的正位移式装置也存在技术缺陷,而泵-马达式装置的集成化设计和降低工作能耗是未来的重要研究方向。     

变频调速技术节能应用的研究

介绍了交流异步电动机变频调速系统的调速原理及其优点,以风机、水泵为例,将节流调速和变频调速能量变换进行比较,分析研究了变频调速的节能原理,并结合工程应用实例,验证了变频调速是一种控制方便、效率高、节能效果好的调速方法。     

变频调速技术在离心式引风机控制中的节能分析

简要介绍了变频调速技术的节能原理，并以风机系统为例，分析了变频调速装置在离心式引风机控制中应用的现状与效果，变频调速装置除了具有节能效果外，还可以改善工艺状况，具有广泛的优越性。     

能量反馈变频调速技术在提升绞车的改造

应用能量反馈型变频调速是煤矿绞车提升系统中发展应用的一种趋势,它不仅可以实现提升绞车的恒加速和恒减速控制,而且避免了转子串电阻调速造成的能量消耗,因此在防止提升绞车过卷或过放、叉道和弯道脱轨等事故中有着无比的优越性。本文较为详细叙述提升绞车变频调速节能改造和使用效果。     

服务新战略的智慧能源服务调控模式及应用场景分析

针对服务新战略的智慧能源服务调控模式及应用场景进行了分析。 分析了双碳目标以及新能源战略体系变化趋势;分析了多级智慧能源控制模型策略,给出了相应的目标函数和约束条件;对控制模型的具体内涵和调控方式进行了阐述。 针对智慧能源服务场景进行了分析,综合了服务平台、云服务、车联网和多站融合等场景进行了说明,说明了智慧能源的调控模型以及优势。     

溢流阀溢流损耗能量回收系统研究

溢流阀作为三大液压阀之一,广泛应用于各种液压系统中,其出口一般接油箱,进口压力由用户设定;溢流阀阀口压差即为进出口压力差,压力等级越大,阀口压差损耗越大,溢流阀口的损耗压差被认为是不能降低的。研究提出一种通过在溢流阀的出口连接能量回收装置的结构方案,通过能量回收单元提高溢流阀的出口压力,降低比例溢流阀进出口压差的方法来降低溢流能量损耗。利用CFD软件建立比例溢流阀的流场仿真模型,分析了能量回收单元对溢流阀稳态液动力的影响。搭建了溢流损耗能量回收试验平台,试验结果表明：采用能量回收单元提高溢流阀出口压力后,不仅大大降低了溢流阀阀口的能量消耗,同时也降低了作用于阀芯的液动力和调压偏差,而溢流流量基本不受影响。