液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制

为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗,需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵调节装置的数学模型,并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模糊控制算法,得到节能控制系统的理论模型。通过采用Matlab/Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型,模拟挖掘机在不同负载下节能控制系统的运行状态。将控制算法写入主控制器的电子控制单元(Electronic control unit,ECU),在试验样机上进行试验。模拟仿真和试验结果表明,采用该节能控制算法后,发动机转速能稳定在目标转速附近,并降低燃油消耗率,达到节能效果。     

油液混合动力挖掘机多控制策略参数匹配仿真

为提高油液混合动力系统挖掘机的节能效果,研究了辅助动力系统多控制策略的参数匹配问题。根据动力源驱动结构、工作原理及负载特性,提出稳定发动机工作点+恒排量释放、稳定发动机工作点+恒扭矩释放、稳定主泵工作点+恒排量释放及稳定主泵工作点+恒扭矩释放四种控制策略,并建立了系统主要元件数学模型,仿真对比分析四种控制策略的节能效果,得出稳定发动机工作点+恒排量释放节能效果最优的结论,并依此确定辅助马达参数。仿真结果表明:较原系统,参数匹配后的混合动力系统节油率提高了9.8%,工作效率提升了9.72%。     

挖掘机节能用变量泵BP神经网络控制系统研究

从节能角度出发，提出了一种新的液压挖掘机节能用变量泵控制方法——BP神经网络控制方法，在油门一定的条件下，根据发动机转速(外部负载)的变化，控制系统实时调整变量泵的排量，从而实现发动机与变量泵的合理匹配。基于此方法进行了台架试验，结果证明新型控制系统优于传统的PJD控制方法。     

基于功率协调控制的液压挖掘机节能系统研究

在分析发动机工作特性的基础上,根据负载变化的多样性与复杂性,提出了恒功率与变功率相结合的控制策略,通过节能控制器对发动机和泵进行控制,使发动机-泵-负载达到良好匹配。并在液压挖掘机试验样机上进行试验。试验结果表明,采用该控制策略后,缩小了发动机随负载的变化范围,提高了燃油利用率和整机效率,提高了系统的响应速度,达到较好节能效果。     

基于模糊神经网络的液压挖掘机节能控制

为了节省液压挖掘机工作过程中的能耗,提出了基于模糊神经网络的稳速节能控制方法。分析了液压挖掘机的油耗损失,给出了节能控制系统,使用变量泵替换定量泵并对挖掘机负载进行预测,根据负载压力需求调节变量的流量,减小了发动机、液压泵和负载功率不匹配造成的能量损失,从而将节能目标转换为发动机转速稳定;建立了挖掘机的动力系统模型,用于对挖掘机控制和仿真分析;提出了模糊神经网络算法,将模糊控制与神经网络的优势融合,经仿真验证和实车试验可以看出,模糊神经网络算法可以将转速稳定在设定转速误差范围内,达到了稳速节能的目标。     

基于神经元PID的发动机与变量泵匹配性研究

基于神经元PID控制,对工程机械中发动机和变量泵的功率匹配特性进行了仿真分析。首先,根据发动机的调速特性以及液压泵的工作特性,对变功率控制和恒功率控制两种控制方式进行分析;其次,基于AMESim/Simulink联合仿真平台,利用神经元PID控制算法对发动机和变量泵的恒功率控制进行了仿真分析。仿真结果表明,恒功率控制能够很好地维持发动机转速稳定。     

液压挖掘机功率匹配与效率控制技术研究

液压挖掘机节能控制中,常用工况下每一档工作控制泵与发动机的局部功率匹配变化,同时挖掘机功率随着外界负载变化。针对负载敏感液压系统的全功率匹配,本文的控制策略对匹配的理论计算和测试数据分析主要包括理论计算及图表与样机测试数据分析。此外,液压挖掘机功率匹配与效率控制的目标:解决负载、变量泵、柴油机三者的动态匹配问题,使挖掘机在工作时达到高效、节能的性能指标。     

基于PID控制的液压调速系统研究

为改善某车载初级电站液压调速系统的动态特性,提出加入PID校正的控制方法。论述泵控马达原理与PID校正原理并建立控制系统的传递函数,于Simulink环境下建立仿真模型,仿真得到其开环传递函数的伯德图以验证其稳定性,得到其阶跃响应曲线以验证其动态特性与准确性。对比结果表明其幅值裕度、相位裕度均调整至稳定范围内;调整时间、超调量、稳态误差大为缩减,验证了PID控制在液压调速系统中的控制效果。     

液压挖掘机分工况控制中泵-发动机的匹配

讨论了液压挖掘机分工况控制泵-发动机功率匹配问题,阐述了分工况控制节能的原理,提出达到节能和工作速度兼顾的泵-发动机匹配方案.     

电控节能技术在挖掘机中的应用与发展

挖掘机的电控节能技术是实现功率匹配的重要技术,也是挖掘机电控系统的核心技术.简单回顾了国外挖掘机电控节能控制系统的特点,分析了国产挖掘机电控系统的发展和与国外挖掘机存在的差距,指出了挖掘机的电控节能系统将融合多种新技术,朝着智能化电液控制和节能控制方向发展.     

电液驱动无级调速装置

介绍了一种使用普通电机,行星减速机构和液压系统组成的新型调速装置.通过液压马达的速度调节,可方便进行输出转速的调节.对输出转速和输出扭矩进行了理论分析,在高转速输出时,调速装置以机械传动为主,输出高速小扭矩,获得大功率高效率的传动.在低转速输出时,利用液压系统的反馈作用,产生低速大扭矩的输出,以满足主机在恶劣作业工况下的要求.最后对电机和液压系统的功率匹配值进行了推荐,并对液压系统中的液压元件的参数进行了计算分析.     

直列四缸机平衡措施分析

某直列四缸机在工作时存在不平衡的二阶往复惯性力，为从根本上消除或减弱激振源，原机在设计之初，欲采用同向旋转双轴平衡方案，分析结果表明，同向旋转双轴平衡方案可100％平衡二阶往复惯性力，在中低转速工况下，双轴平衡机构所产生的附加力矩可部分抵消倾覆力矩的激振作用，但在发动机高转速下，双平衡轴所产生的附加力矩远远超过了原倾覆力矩的作用效果，引起发动机的剧烈振动。为此作者提出反向旋转双轴平衡方案．通过分析，反向旋转双轴平衡方案不再产生附加力矩，可以用于某直列四缸机的平衡机构。     

基于电比例马达的旋挖钻机动力头多挡控制

根据旋挖钻机不同施工工况对扭矩的实际需求,建立了动力头马达扭矩、压力、排量和电流的关系,电比例马达的排量与输入电流呈线性关系,控制器实时接收马达的进油口压力信号,计算出马达所需扭矩对应的电磁阀的电流值,依据电流值的大小控制马达排量,进油口压力达到一个较稳定的值后,马达排量不再变化,控制器中预存有多个挡位下压力与电流的函数关系,实现了动力头的多挡位控制,可满足多种工况的需求,在提高施工效率的同时也达到了节能减排的目的．     

缸盖螺栓拧紧力矩对发动机机体振动影响的试验研究

为了降低因发动机缸盖螺栓拧紧力矩不当引起的机体振动和零件早期失效,借助基于虚拟仪器开发的振动测试分析系统,研究分析了缸盖螺栓拧紧力矩与发动机机体振动的关系。通过发动机台架测试,采集了发动机正常工作状态下的振动数据,并对测试数据采用两种不同的数据分析方法进行分析处理,确立了缸盖螺栓拧紧力矩与发动机机体振动的定量关系,得到了发动机机体振动最小时的最佳螺栓拧紧力矩范围。此拧紧力矩范围与厂方推荐的数值基本吻合,这就为确定螺栓合理拧紧力矩范围提供了一种方便的测试与分析方法,它对指导大中型车辆维修具有较大的实用价值,对发动机设计、制造也具有一定的借鉴作用。     

变速调节的研究及应用

不同的管路特性,变速调节的节能效益不同。对于某些管路系统,采用变速调节不但不节能,反而耗能更多。因此,搞清管路特性对泵与风机变速调节节能效益的影响,对于正确运用变速调节是必要的。     

基于典型作业工况的串联式电传动推土机功率跟随控制策略

为提高串联式混合动力推土机的燃油经济性,研究动力传动系统的能量分配策略。分析发动机和发电机的动态工作特性,通过台架试验建立发动机的动力输出特性模型、油耗特性模型和发电机的效率特性模型;通过超级电容的电阻串并联模型结构分析,建立超级电容的动态工作模型,设定荷电状态的安全工作范围。基于台架试验及模型获得的发动机最佳燃油消耗曲线,提出一种最佳燃油消耗曲线的功率跟随控制策略。研究推土机的典型作业工况,在典型作业工况下对提出的控制策略进行仿真,阐述超级电容的荷电状态及电压、电流的变化规律,并与传统机械传动结构的原型机在发动机工作转速、转矩、油耗和加速踏板位置变动等参数方面进行对比分析。结果表明,在推土机典型作业工况下,采用最佳燃油消耗曲线的功率跟随控制策略与原型机相比,节油率达13.1%。     

动力传动系统变矩器输入转矩测定方法研究

提出通过采集液力变矩器泵轮与涡轮转速，利用液力变矩器固有特性，经计算得到工作过程中发动机输入到液力变矩器泵轮上转矩及涡轮负荷转矩的新方法。该方法不采用转速转矩传感器，而采用磁电式转速传感器，传感器体积小、传感器布置方便、测点可选择性强。经实验验证本方法准确可行，且测量精度较高，可用于实车中发动机输入到液力变矩器泵轮上静态与动态转矩的测定。     

智能牵引机动力系统功率匹配与自适应控制

为使智能牵引机在负载多变条件下动力系统功率匹配,需通过控制液压泵排量调节发动机转速.建立发动机与液压泵仿真模型,采取模糊控制策略制定发动机与液压泵反馈调节控制系统.利用MATLAB/Simulink建立发动机与液压泵动力系统功率匹配控制系统仿真模型,通过设置发动机油门开度、工作负载和发动机目标转速,仿真模拟牵引机实际施...     

发动机辅助制动性能仿真研究

通过对发动机辅助制动工作过程进行理论分析,建立了发动机辅助制动计算模型,根据辅助制动相关参数（包括排气门开度、发动机转速和排气背压等）,对发动机辅助制动进行了单因素和多因素条件下的仿真研究及试验验证。结果表明：随着发动机转速的升高,缸内压力增大,且压力峰值更靠近上止点;制动扭矩随转速的升高而增大,减压制动时制动扭矩最大,发动机制动时制动扭矩最小;发动机转速一定时,泄漏制动和减压制动分别有一对应的最佳排气门开度值,并且转速越高,排气门开度最佳值越大,排气背压越高,制动扭矩越大。