负载口独立控制系统的节能边界

为了找寻负载口独立控制系统的极限节能边界,并明晰其节能机理,建立传统阀控系统和负载口独立控制系统的静态效率与静态能耗模型,利用归一化处理使模型转化为无量纲形式.选取与传统阀控系统可比拟的2种工况,即同泵源压力和同阀口开度,在负载口独立控制系统处于节能极限时(出油阀口全开)进行对比.仿真分析不同工况下2种系统的静态效率与...     

基于负载口独立控制模式切换特性

为适应不同负载要求,构建了基于负载口独立控制的模式切换控制系统,运用AMESim软件建立液压系统仿真模型,并联合MATLAB/Simulink模块建立控制器模型。通过联合仿真得出了液压缸活塞速度变化、液压缸活塞两端压力变化曲线。仿真对比了有、无切换模式下活塞速度的变化,结果表明:在最佳模式切换点将阻抗伸出模式切换至超越伸出模式,能提高活塞运动速度;基于负载口独立控制下的模式切换对活塞运动速度造成的冲击平缓。通过模式切换,可以在有限的系统条件下互补不同模式之间的控制特性。     

大型液压机负载口独立调平控制系统研究

针对传统大型液压机的调平控制系统在四角调平的过程中,无法实现两对角液压缸输出力的独立控制,结合负载口独立控制技术,设计了基于负载口独立控制的大型液压机调平控制系统,并对其控制特性、液压缸的输出力特性进行了理论分析,利用AMESim建立了大型液压机负载口独立调平控制系统仿真模型,在优化PID调节参数后,进行了系统仿真。仿真结果表明:通过闭环调节四个二位二通比例阀的开口度大小,以及进、出口阀口开口度的比例关系,不仅可以实现活动横梁的自动调平控制,而且能够实现两对角液压缸输出力的独立控制,从而提高了控制系统的准确性和稳定性。     

独立阀口控制系统流量饱和时控制特性研究

传统负载敏感液压系统中多执行器同时运动时,执行器的协调运动会因泵的流量不足而受到影响。根据独立阀口控制系统的优势,采用压力流量复合控制策略,并给出了多执行器复合动作时流量分配控制方法,实现了系统流量在惯性负载工况下执行器复合动作时的合理分配,并能降低负载力突变带来的干扰。最后通过AMESim和MATLAB联合仿真验证了在系统流量饱和时,该控制方法可以保证执行器承受惯性负载和负载发生突变时,拥有较好的协调性和稳定性。     

超越负载下独立阀口方向阀控制系统速度稳定性研究

在超越负载工况下,传统液压系统中负载控制阀或平衡阀负载速度控制效果差、容易发生速度抖动,为改善这些不足,采用负载口独立技术并进行速度控制特性的分析,给出了压力流量复合控制策略,建立了超越伸出和超越缩回两种工况下的数学模型,通过AMESim与simulink进行联合仿真,结果表明,负载口独立技术在保证系统速度控制特性的前提下,能够进一步提高系统的稳定性能。     

负载口独立阀控制研究

负载口独立技术是液压技术的新方向,它用两个换向阀分别控制执行元件的进、出油口来控制执行元件的运动方向以及运动速度,该方法较传统的换向阀系统提高了液压系统的控制自由度。利用增加的控制自由度,尽可能多地提高液压系统的节能性,其控制性能是负载口独立技术研究的重点之一。     

负载口独立控制系统静态工作点选取原则及仿真分析

采用液压阻力回路方法对负载口独立控制系统进行静态建模以求取最佳静态工作点。总结出了独立控制系统液导反向准则和能量损失守恒准则,分别从能量损失、速度敏感及压力范围三个方面,总结出了静态工作点的选取原则,从而为负载口独立控制阀与系统的设计和现场调试提供了理论依据。     

基于数字流量阀负载口独立控制系统

负载口独立控制技术解决了传统阀控缸系统操纵性和节能性难以同时达到最优的问题,但负载口独立控制系统在恶劣工况下,控制器的抗干扰能力可能成为制约负载口独立控制技术广泛应用的一个关键问题。提出将PWM控制的新型数字流量阀应用于负载口独立控制系统中,介绍了新型数字流量阀结构及负载口独立控制系统原理,提出了对液压缸两腔流量、压力分别进行复合控制的控制策略。通过SimulationX软件建立系统仿真模型,对液压缸典型工况进行仿真分析。结果表明：通过对系统进行前馈 反馈复合控制,当载波频率大于40 Hz时,基于数字流量阀的负载口独立控制系统能够实现对液压缸速度的平稳控制。     

挖掘机负载模拟系统的研究

该文根据挖掘机的实际工况阐述了液压负载模拟系统的设计过程,目的是能够在实验室中进行挖掘机高频率变化负载的模拟,从而便于挖掘机的节能控制研发。该文通过AMESim对负载模拟系统进行仿真分析,结果证明了该文所研究的负载模拟系统可以满足挖掘机负载高频变化的要求。     

负载口独立控制双联阀建模与特性分析

 为解除液压执行元件进出口之间的联动,提出了一种负载口独立控制双联阀,基于2个单元体阀芯错位组合,能实现负载口的独立控制。根据其工作原理,建立了阀控缸数学模型,进一步利用MATLAB/Simulink搭建了数值求解模型,对该阀在3种不同工况下的工作特性进行了分析。分析结果表明,通过对阀芯角位移和线性位移在工作行程零位及行程末端附近的联合控制,分别可实现微小流量稳定控制和大流量快速响应控制;阀芯角位移单独控制时,负载流量与之成正比,具有良好的线性流量增益效果;阀芯线性位移单独控制时,相同供油压力下能获得最大的负载流量和活塞位移。该阀具有较高的流量控制精度和灵活性,可为复杂工况下流量和压力的匹配补偿控制提供新思路。     

EX220液压挖掘机液压泵控制系统节能分析

本文介绍了EX220型液压挖掘机应用压差传感器实现负荷传感控制,使液压挖掘机获得了最佳流量匹配,达到了节能的目的。     

负流量控制模型与试验研究

揭示了液压挖掘机负流量控制的节能机理是控制六通多路阀的旁路回油流量为小的恒定值,在此基础上建立了负流量控制系统的数学模型,并在自行研制的试验样机上用电液比例技术再现了挖掘机上的负流量控制,证明了模型的正确性,进一步阐明了这一模型的应用方向。     

液压挖掘机主被动复合驱动回转系统特性及能效

液压挖掘机上车回转系统起动时,由于大惯性、高起动压力而造成大量的溢流损失;制动时回转动能转化为热能,能量损耗大。为此提出主被动复合驱动回转系统,在主驱动回转系统的基础上增设被动回路,被动液压马达用于降低主驱动液压马达的驱动功率及回收制动能量;为降低起动过程中的溢流损失,对主动回路采用进出口独立控制。针对主动马达和被动马达不同排量比对蓄能器压力的影响,提出了改变被动马达排量的优化方案。首先,进行元件匹配计算;然后,建立挖掘机主被动复合驱动回转系统联合仿真模型,与原机回转系统进行能耗对比。结果表明:主被动复合驱动系统在1个工作循环内能耗降低了35.9%~53.1%,实现了节能,提高了工作效率。     

基于双闭环PID的挖掘机泵扭矩控制策略

发动机与泵扭矩的不匹配所造成发动机转速波动是挖掘机能量浪费的主要原因.分析了发动机与泵稳定工作条件下的扭矩匹配关系,试验研究了泵扭矩调整的影响因素,确定了调整泵吸收扭矩让发动机工作在调速特性曲线的电控节能控制目标,建立了基于PID（Proportion Integration Differentiation）的泵扭矩调整方案并开展了泵扭矩调整试验.试验结果表明：挖掘机液压系统自带压力切断功能可实现无负荷和溢流工况下的节能控制,电控系统仅在泵正常工作范围内通过改变比例阀电流调整泵扭矩,泵扭矩的控制策略在工作初始和工作过程中的调整方法有差异,采用的双闭环PID控制方法能保证发动机稳定在调速特性范围内,这为开发节能效果更好的挖掘机节能控制系统打下基础.     

液压挖掘机动臂动作节能研究

针对液压挖掘机在动臂动作时有较大节流损失的问题,该文以22T某型号正流量挖掘机为例,分析了动臂普通流量再生回路的原理并建立数学模型和Amesim仿真模型,并在此基础上提出了新型的动臂液压回路的节能方案。通过对两种动臂液压回路节能方案仿真结果对比分析,得出新型动臂液压回路比普通流量再生回路更加节能。     

液压挖掘机开心负荷传感泵控系统研究

介绍液压挖掘机开心负荷传感泵控系统(OLSS),并对系统进行了分析、建模.计算机仿真,给出了 OLSS系统的静、动态特性曲线,并给出系统喷嘴传感器的设计方法,研究结果表明 OLSS 系统有明显的节能作用,稳定性好.     

泵阀双源协同驱动非对称液压缸系统特性

阀控液压系统动态响应快、功率密度大,但存在较大节流损失,无法解决多执行器系统载荷差异带来的节流损失;泵控非对称液压缸系统消除了节流损失,但需进行流量补偿,同时泵控多执行器系统装机功率和成本过高。针对上述问题,提出一种泵阀双源协同驱动非对称液压缸系统,并将其应用于某大型液压挖掘机斗杆系统。首先在SimulationX中构建了机电液联合仿真模型,通过与斗杆空载试验结果对比,验证了模型的准确性,然后设计了系统控制策略,最后通过仿真分析了不同控制系统斗杆运行特性和能耗特性。仿真结果表明,与电液流量匹配控制系统相比,该系统改善了斗杆运行平稳性,同时降低系统能耗达63.3%,并具备能量回收的潜力。     

基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究

为了提高液压挖掘机的节能性,通过分析一个标准工作循环中液压系统各执行元件能耗情况,证明了液压挖掘机回转系统节能研究的必要性。以挖掘机回转系统为研究对象,引入了能量回收再利用的节能技术,配置了一种具有节能效果的新型回转液压系统,利用Matlab仿真软件对该系统进行了仿真研究,得出了相关参数对液压挖掘机的节能性的影响,并进行了实验验证,对液压挖掘机节能研究具有一定的理论意义和实用价值。     

液压挖掘机全局功率匹配与协调控制

研究了发动机—泵和泵—负载两个环节实现局部功率匹配的原理和方法,分析了现有液压挖掘机两个环节之间不能实现功率匹配与协调的原因,提出了液压挖掘机全局功率匹配与协调的原理与方法,并给出了实现方案。这项研究对于设计液压挖掘机新型节能控制系统,提高生产效率,具有较大意义;对于其他行走工程机械也具有参考和借鉴作用。