挖掘机电液流量匹配控制系统流量补偿试验

为改善挖掘机液压系统的操控性和节能性,采用电比例泵和电比例多路阀同步控制方式的电液流量匹配控制系统.以2 t挖掘机试验样机为研究对象,分析电液流量匹配控制系统的结构原理和特点;针对挖掘机轻重负载不同工况,测试系统的压力和流量特性,通过试验研究基于压力特性的开环流量补偿方法.利用实时检测的油缸速度间接实现流量闭环控制,试验分析动臂、铲斗单执行器动作和复合动作的速度控制特性,并对系统进行变负载、变速度工况测试.试验结果表明：采用流量补偿方法提高系统的流量控制精度;电液流量匹配控制系统与负载敏感系统相比,泵的压力裕度减小0.6～0.7 MPa,提高了系统的节能性和动态响应性.     

基于泵阀联合控制的负载口独立系统试验研究

为了解决工程机械液压系统能耗高、效率低的问题,提出负载口独立节能系统的泵阀联合控制策略.系统每个执行器由2个比例方向阀分别控制进出口,多个执行器共用一个电比例变量泵.同时考虑变量泵与比例方向阀,设计2层结构的控制器实现该系统的运动控制及节能控制.上层控制器通过负载与指令速度选择合适的工作模式;下层控制器根据选择的工作模式,采用计算流量反馈的速度控制和压力反馈的背腔压力控制调节进出口比例阀阀口开度,利用变压力裕度的电液负载敏感方法控制变量泵的排量.为了验证提出的控制器的有效性,在2t小型挖掘机上,针对挖掘机动臂和斗杆的运动进行试验.试验结果表明,根据不同的工况,动臂和斗杆执行器可以选用相应的工作模式,在满足控制要求的情况下尽可能降低系统能耗;变压力裕度的排量控制器可以根据指令速度改变系统压力裕度,降低传统负载敏感系统压力裕度过大导致的能耗.     

LUDV多路阀的挖掘机电液流量 匹配控制系统特性

为了提高挖掘机液压系统的操控性和节能性,采用电比例泵和电比例多路阀同步、开环控制方式的电液流量匹配控制系统.以2 t挖掘机试验样机为研究对象,分析基于与负载压力无关的流量分配（LUDV）多路阀的电液流量匹配控制系统的结构原理和特点,建立基于Adams和AMEsim的挖掘机机液联合仿真模型;以LUDV负载敏感系统为对比研究对象,通过挖掘机动臂和铲斗复合动作,仿真与试验分析电液流量匹配控制系统的稳定、响应和节能性,并进行挖掘机流量饱和和典型挖掘工况的试验研究.结果表明：仿真与试验结果吻合较好,验证仿真模型的准确性,仿真模型可用于进一步理论研究;与LUDV负载敏感系统相比,基于LUDV多路阀的电液流量匹配控制系统改善了系统的稳定性和响应性,压力裕度减小了0.9～1 MPa,提高系统的节能性.通过典型挖掘工况对整机能耗进行评估,与LUDV负载敏感系统相比,电液流量匹配控制系统系统压力裕度降低了1 MPa,节能达12%.     

机床主轴电动机节能控制器的研究与实现

建立晶闸管控制角与异步电动机负载大小之间的精确模型,是提高晶闸管调压控制器负载适应能力和获取最佳调节电压实现高效节能的关键。以普通机床为研究对象,针对主轴电动机工作在轻载运行的状态,提出一种以电动机负载系数和负载系数变化率为输入变量、晶闸管控制角为输出变量的模糊控制算法,并借助Matlab软件进行系统仿真。结果表明,模糊控制器动态响应时间较短,节能效果良好。     

挖掘机负载敏感泵的AMESim动态仿真研究

针对挖掘机负载敏感泵液压系统的泄露和摩擦问题,本文基于负载敏感原理建立了负载敏感阀工作时的数学模型,同时运用AMESim软件建立负载敏感泵液压系统仿真模型,并对LS进行仿真分析。仿真结果表明,通过改变控制系统中负载敏感阀的弹簧刚度、开口形状、阀芯直径及阀芯质量,使系统越来越快的达到平稳状态,且超调量变小,振荡次数逐渐减少;不同开口形状产生不同的流量增益;当阀芯直径为6mm时,出口压力动态曲线最平稳,超调量最理想,这与实际生产中的情况相符合;当阀芯质量为0.5kg时,系统响应快,压力波动幅度较理想。该研究对负载敏感泵的设计、使用和保养维修具有一定的参考价值。     

基于模糊控制的PWM整流器的抗负载扰动性能

提高PWM整流器抗负载扰动能力、减小直流母线电容量是PWM整流器的重要研究内容.为此按照模糊控制原理，根据系统输出直流母线电压误差，设计了一种模糊控制器，并在Matlab环境下建立了仿真模型.在系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下，基于传统PID控制和模糊控制，进行了直流电压超调及响应时间的仿真对比.结果表明：在PWM整流系统中使用模糊控制，能改善系统的动态性能，提高系统的动态响应速度，减小直流母线的电容量，从而验证了该控制方法的有效性.     

从燃油经济性评价工程机械液压系统的节能

本文介绍工程机械液压系统节能的评价方法和可能的节能途径,并以液压挖掘机为例分析液压系统产生能量损失的原因和相应的节能措施,说明改革液压系统设计方案和操作使用条件可达到的经济效果.分析表明,工程机械采用负载传感系统能实现功率适应控制,能量损失小,系统效率高.从燃油经济性和提高机械工作性能方面,负载传感系统是发展液压工程机械新产品值得研究和应用的一种性能好的节能系统.     

液压挖掘机动臂闭式油路节能系统

通过对液压挖掘机典型工况特性分析,提出了一种液压挖掘机动臂闭式油路节能系统,阐述了配置蓄能器动臂闭式油路系统的节能原理。在其工作原理基础上建立了液压元件及电气元件的数学模型。在典型挖掘循环中,分析了系统中蓄能器、电动机和负载3个主要功率部件的运行状况。理论分析和仿真结果表明:液压挖掘机动臂闭式油路节能系统运行状况良好,与普通阀控液压挖掘机动臂驱动方式相比,该系统节能率约为33.1%,为液压挖掘机整机节能提供了参考。     

从小型液压挖掘机的功率利用谈定量系统合流的设计方案

本文根据挖掘机作业对象和工况多变的特点,介绍了小型液压挖掘机采用三泵合流增速的定量系统方案和设计,以充分利用发动机功率,增加行走速度和提高作业效率。同时又能使挖掘机获得较大的挖掘力和行走牵引力。并通过示例对目前挖掘机定量系统常用的几种合流方式进分析比较说明合理选择系统设计方案可达到的技术经济效果。     

液压挖掘机负载传感系统的特性计算与节能效果

本文介绍在液压挖掘机中采用中开式负载传感系统的工作原理和特性计算。分析表明,这种系统能适应挖掘机复杂的作业工况,具有恒力矩恒压调节和旁路流量控制的功能,能量损失小,功率分配合理。系统中装有射流传感器和反馈控制阀,在换向阀处于中位时,使变量泵的排量降到最小限值,减少环流损失。微动操作时,使液压泵的排量与换向阀操纵杆的行程相对应,从而与液动机运动速度所需要流量匹配,减少旁路流量损失。通过控制进入变量泵伺服调节器的调节压力,实现系统压力补偿和流量补偿,提高系统总效率,节能效果显著。同时,改善了发动机的起动性能和工作机构作业时的平稳性。     

液压挖掘机功率匹配节能控制系统

将发动机、变量泵、控制阀、负载作为一个系统,分析了该系统各环节匹配的原理和方法。以泵出油口压力为依据,实现了动力系统 工况的自适应控制;以转速传感控制方式实现了发动机 泵的功率匹配;以变量泵出口流量为依据,由微机控制调节多路阀阀口开度,实现了负载 泵的功率匹配。克服了以往单纯采用压力或转速控制方式的不足,并采用模糊算法在线实时调整PID控制参数,实现了自适应节能控制。     

液压挖掘机回转制动能量回收系统

为了回收液压挖掘机在回转阶段的制动能量,提出一种基于回转马达进/出口压力差自动识别回转过程所处阶段,决策能量回收的全液压自动控制回转制动能量回收系统.引入一正态分布函数,以蓄能器压力状态（SOP）、液压泵出口压力以及负流量反馈压力为输入信号,根据负载的实时需求功率,提出一种以复合恒功率 负流量动力控制决策发动机和蓄能器主辅动力源的能量分配方法,保证回转机构的正常高效运转.仿真结果表明,当回转系统作为单独执行机构时,采用该回收系统的液压挖掘机,能够实现高达50.0%的再生制动能量用于驱动回转的能量回收利用效率,在相同工况下比同吨位液压挖掘机节能16.3%,不影响操作习惯和操作性能.     

用模糊控制和变频调速实现恒压供水

为实现水泵运行节能和有消防保障的恒压供水,分析了水泵调速系统原理。以单片机模糊控制器、变频器和3台主泵为核心,设计出供水控制系统结构,同时介绍了调试中的关键经验。该系统节能效果明显,设计思路和接口技术可为同类供水系统的技改提供借鉴。     

液压混合动力挖掘机能量再生控制研究

针对挖掘机耗油高、排放差等问题,通过分析挖掘机工况特征及发动机输出扭矩的波动情况,结合能量再生系统功率密度大的特点,提出将液压混合动力以并联方式配置在挖掘机上代替传统单一动力源的新型节能方法.该方法通过吸收发动机多余功率、回转装置的惯性能和动臂处的重物势能达到节能目地,对不同的能量回收装置控制方式进行了分析,设计了基于智能PID的转矩和转速控制算法,并通过仿真和模拟实验平台验证了算法对提高系统控制性能的有效性和适用性.研究结果表明,采用该方法可平均发动机的功率,高效回收系统能量.     

单片机在液压挖掘机节能控制中的应用

在研究液压传动机械节能控制原理的基础上,根据单斗液压挖掘机液压系统工作情况,在不改变发动机内部结构的前提下,利用单片机直接控制发动机油门,实现节能控制。     

中央空调冷冻水系统优化控制研究

在实际的空调运行中,由于诸多因素的变化,空调系统的大部分时间在非设计工况下运行,一般都是在部分负荷下工作,达不到最大负荷,存在较大的能源浪费．本文提出了一种迭代控制对二次泵频率进行控制,根据用户负荷需求进行压差设定值的优化设置,使系统中的冷冻水阀门的最大阀位接近全开的状态,为系统提供所需要的最小供水压差,实现水泵节能．     

Interval Type-2 fuzzy position control of electro-hydraulic actuated robotic excavator

This paper deals with fuzzy intelligent position control of electro-hydraulic activated robotic excavator for the control of boom, arm and bucket axes. Intelligent control systems are required to overcome undesirable stick–slip motion, limit cycles and oscillations. Models of electro-hydraulic servo controlled front end loader excavators are highly nonlinear. The nonlinear model accounts for fluid flow rate of valve, pump hydraulics, and friction forces. The friction forces are modelled by Coulomb, viscous and Stribeck function. Interval Type-2 Fuzzy Logic Controller (IT2FLC) is used to study the time-domain position responses of axes in the presence of external applied load. It has the ability to control the position of each of the three axes with minimum actuator position errors. Models presented are accurate and study the dynamics of the actuator and load. To improve the transient behaviour of the robotic excavator, we eliminated jitter of the bucket movement in the presence of nonlinearities.     

关断角控制在交流电机节电运行中的应用

对于长期运行在负载变化大、平均负载率低的电机,会造成巨大的电能消耗.采用降压节能的方法,通过晶闸管调压电路,适当地减少电机端电压,从而达到在不改变电机转速以满足特定工况转速要求的情况下减少不必要的电能消耗的目的.为了避免电机震荡现象,采用以电流关断时刻为基准的晶闸管关断角控制方法,通过理论分析及建模仿真,证实了该方法在节电运行中的可行性.结合模糊控制,提出了关断角模糊控制方法,并研制节电装置样机进行了实验验证.结果表明：关断角控制策略是正确有效的,能够使电机稳定运行,不出现震荡现象,所采用的模糊控制方法能较好地响应负载变化.通过对比是否使用节电装置所消耗的功率情况,得出该节电装置具有较好的节电效果,在空载运行时效果最佳.     

基于LOGO!的一主一备循环水泵控制系统设计

介绍了以变频器-软启动器-LOGO!为核心构成的一主一备循环水泵系统的控制原理、硬件接线、软件设计及系统优点.变频调速供水控制系统是一项集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高效节能技术,自投入工业应用以来,它给水泵控制系统带来了一场技术革命.变频器调控技术在循环水泵控制系统中的成功应用,有效地解决了控制负荷波动大,调节频繁的难题,证明了变频调速控制系统优越的技术性能和明显的经济效益,具有推广应用价值和进一步的研究价值.     

提高液压挖掘机效率与节能的探讨

本文提出了以新的手动伺服控制+超压(溢流)控制+超负荷控制的变量调节法,应用于液压挖掘机的液压系统中,再辅以部分闭回路和背压油箱来解决传统的液压系统的溢流损失、回转动能损失、空流阻力损失、背压损失等项能量损失问题。以此提高液压挖掘机的工作效率和能量利用率,节省能源,减少发热,降低冷却系统负荷。