现代挖掘机的液压操纵和控制系统

液压挖掘机的作业操纵系统 现代液压挖掘机的作业操纵系统是用来完成挖掘作业中各种动作的操纵，它是挖掘机的主要操纵系统。液压挖掘机挖掘作业过程中主要有铲斗转动、斗杆收放、动臂升降和转台回转等四个动作。作业操纵系统中，工作液压缸的推拉和液压马达的正反转，绝大多数是采用三位轴向移动式滑阀来控制油液流动的方向，而作业速度则是根据液压系统的形式（定量系统或变量系统）和阀的开度大小等，由操作人员控制或者通过辅助装置来控制。     

挖掘机工作装置液压系统建模与参数估计

首先介绍了试验挖掘机机器人改造后的电液比例系统。而后结合所采用的LUDV系统(load independent flowdistribution system)的特点,以动臂装置液压系统为例,从电液比例阀的动态特性,液压系统的流量方程、连续性方程及力平衡方程入手,给出了电液比例系统的数学模型;在此基础上,根据试验结果对电液比例模型进一步进行简化,并利用相关的试验对模型进行了验证。通过对挖掘机动臂装置的结构和受力分析,导出了模型中液压缸等效质量(M)、液压缸负载力(Fl)等参数的估算方法和公式;通过试验辨识的方法确定阀的流量增益系数(Kq)取值范围。     

基于液压挖掘机作业循环阶段的工况识别方法研究

作业循环阶段以及工况的自动识别是挖掘机节能技术的基础研究。当前识别方法多利用智能算法且借助大量外部传感器,占用过多计算资源、可靠性低、成本高,因而难以部署到现有挖掘机控制器。为了解决上述问题,提出一种基于动臂角度和回转压力的识别方法。首先根据挖掘机作业机理提取作业循环各阶段的划分特征,通过操作手柄电流和动臂角度信号实现特征识别。借助挖掘机工作装置角度传感器验证作业循环阶段划分结果,分段误差在0.3 s以内,准确率为83.3%。然后基于挖掘机不同工况在作业循环阶段的运行机理,由动臂角度信号实现搭台与平地的工况识别,准确率为90%;由回转马达压力信号实现装车与甩方的工况识别,准确率为83.3%,识别结果主要受到作业循环阶段划分准确率的影响。     

液压挖掘机神经网络控制的研究

电液比例控制系统具有多变量、强耦合、非线性的特点.采用常规的PID控制时,系统的控制性能对模型的误差比较敏感,在系统工况变化较大(如长行程、变负荷等工况)时,系统的总体控制精度不高,不能满足工作装置的控制要求.神经网络控制器具有的强非线性拟合特性为解决此类问题提供了一条有效的途径.该文以液压挖掘机的电液比例控制系统为对象,利用仿真试验手段对神经网络控制器应用于电液控制系统时的设计及参数调整方法进行深入的研究,以期利用神经网络控制器提高在高时变强非线性系统时获得良好的全局控制性能.该文首先介绍了液压挖掘机大臂液压比例控制系统的组成及控制要求,基于此电液比例控制系统的特点并结合神经网络控制理论基础,对神经网络控制器的设计方法进行探讨,在仿真过程中通过观察控制器参数对系统响应性能的影响作用对其进行调整,并利用其结果与PID控制器的控制效果进行比较以验证设计方法的正确性及控制器的自适应性与鲁棒性.     

液压挖掘机工作装置综合优化研究

液压挖掘机反铲工作装置是一个典型的开链四杆机构,其铰点的布局对于作业性能以及使用寿命至关重要.采用常规优化方法对反铲工作装置进行优化,往往难以得到满意的结果.因此,建立了反铲工作装置的综合优化模型,并采用遗传算法进行了优化.仿真及实验结果表明:相对于传统方法,遗传优化更为快捷有效;优化后工作装置的综合性能有了较大的提高.     

液压挖掘机反铲工作装置优化设计

本文简述了液压挖掘机反铲工作装置的结构及其工作特点，阐明了液压挖掘机反铲工作装置优化设计的基本思路，为工程设计人员提供了一种先进的优化设计方法。     

液压挖掘机工作装置系列设计

本文简述了在一拖公司生产的液压挖掘机上进行的工作装置系列化设计，以及与液压锤配套设计问题。     

基于PLC的液压支架控制系统应用研究

针对薄煤层采煤效率低,煤炭资源严重浪费的问题,并结合中厚煤层开采方法,提出一种十分有效的技术方法.以高可靠性的PLC控制器作为液压支架电液控制系统的控制核心,以CAN总线作为通讯方式,实现液压支架的本架、邻架、隔架控制等.经过反复验证调试证明,以PLC为控制核心的支架控制系统能够可靠的完成支架以及支架之间的基本动作,能够提高工作面推进速度,提高薄煤层工作面的生产效率,提高工作人员的生命安全保障,实现安全可靠生产,以及提高薄煤层综采工作面智能化水平.     

单斗液压挖掘机的节能控制系统

本控制装置在不改变挖掘机液压系统及发动机内部结要的前提下,利用单片机根据挖掘机的不同工况,直接自动控制发动机油门,达到节能的目的。     

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。     

基于VRML的液压挖掘机工作装置运动仿真

针对专业仿真软件模拟挖掘机工作装置运动存在文件大,交互性差,不便于网上传输的缺点,提出了利用VRML对液压挖掘机工作装置运动进行仿真的方法。利用SolidWorks建立液压挖掘机工作装置静态模型,结合各部件之间的父子关系和几何关系,编写VRML程序,完成挖掘机工作装置仿真系统。此方法对挖掘机设计水平的提高具有重要的理论意义和实际价值。     

WY4.2液压挖掘机的改进

1、前言玉柴工程机械公司在95年成功开发出WYZ·5、WY3．5液压挖掘机,该机主要元件采用进口件,完全是为了出口需要,但液压系统清洁度曾一度困扰了产品的可靠性,造成变量柱塞泵早期失效。随着国内市场的需要,公司于96年在WY3．5基础上开发出WY4．2液压挖掘机,采用的发动机、多路阀与定量齿轮泵均为国产,成本大大降低,可靠性得以提高。公司成立液压系统清洁度控制小组,经过96、97两年的努力,着实可靠地控制了WYZ．5、WY3．5液压系统的污染度。市场表明用户迫切需要一种工作效率高可靠性好的挖掘机,而且并不在乎进口件与国产…     

挖掘机功率匹配测试系统研究与设计

为了研究液压挖掘机中发动机与液压泵的功率匹配性能,优化其控制策略,在通过对液压挖掘机的功率匹配原理进行分析后,提出了一种基于LabVIEW、移动控制器和USB/CAN设备的可视测试系统方案。该方案采用Cylindro控制器作为数据采集与控制的核心,控制器采集液压系统与发动机的相关信号,并驱动电磁比例阀以及动油门电机实现液压泵与发动机的功率控制;采用CAN通讯的方式进行数据传输,并利用虚拟测试软件LabVIEW进行人机界面的设计,完成测试数据的显示与保存。试验表明:该测试系统能满足要求,且稳定可靠。     

液压挖掘机履带行走装置的智能CAD系统

运用智能ＣＡＤ技术，开展了一个液压挖掘机履带行走装置的智能ＣＡＤ系统，从设计学的角度出发介绍了该系统的结构、模型和功能、探讨了该系统的设计思想和特点。     

嵌入式DSP网络控制系统设计

提出了以TMS320LF2407A为核心芯片的嵌入式网络控制系统的设计方案,给出了网络控制系统的总体设计思路.着重对网络控制系统的通讯软件和硬件设计进行了描述,针对双口RAM的读写仲裁逻辑,提出了一种以硬件设计和软件查询的设计方式,实现PC104嵌入式工控机与CAN总线之间的数据通信.     

基于模糊控制液压混合动力挖掘机回转装置控制仿真研究

为了能够提高液压混合动力挖掘机回转装置控制的稳定性,提高回转装置的工作效率,利用模糊控制和PID控制器相结合方法对其进行控制。首先,分析了液压混合动力挖掘机回转装置的工作原理;接着,研究了液压混合动力挖掘机回转装置的数学模型;然后进行了模糊控制器和模糊PID控制器的设计;最后,进行了仿真分析,仿真结果表明,该控制方法具有较高的鲁棒性。     

液压挖掘机工作装置联合仿真研究

工作装置是液压挖掘机的主要执行机构,其性能好坏直接决定液压挖掘机的挖掘效率。建立液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到工作装置在复合挖掘工况下的位移动态曲线以及各杆件主要铰接点的受力情况,选取各铰接点最大受力姿态和受力值对动臂进行强度分析和校核,为液压挖掘机工作装置的设计及优化提供依据。     

液压挖掘机工作装置优化研究

挖掘机是土石方工程的主要施工机械,由于其作业对象、载荷、操作等的不确定性,挖掘机工作装置的受力情况较为复杂。液压挖掘机的工作装置主要由铲斗、斗杆和动臂构成,基于不同优化部位、不同优化目标和不同优化算法,其优化设计具有多样性和复杂性。详细介绍了关于液压挖掘机工作装置的优化方法,分别就局部与整体优化、新型结构设计与应用和现代优化架构三方面进行展开,总结了液压挖掘机工作装置的优化方式和未来发展趋势,为液压挖掘机工作装置的优化设计提供参考。     

基于EPEC2024的遥控挖掘机电气控制系统设计

为实现挖掘机在恶劣环境中安全作业,提出了具有无线遥控功能挖掘机系统。在原有挖掘机的机械先导系统基础上,对挖掘机的电气系统进行重新设计。EPEC2024控制器作为电气系统的核心,直接驱动直线油门电机和电液比例减压阀组,实现柴油发动机工作和行走装置的有效控制。系统通过CAN总线,完成控制器和遥控装置之间遥控指令和状态参数的传递。采用CodeSys2.1软件开发了控制程序,整个电气系统设计为遥控挖掘机的智能控制打下了基础。