液压挖掘机功率匹配节能控制

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1、上海交通大学硕士学位论文液压挖掘机功率匹配节能控制姓名：唐伯尧申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：李从心20040101上海交通大学硕士论文液压挖掘机功率匹配节能控制摘要节能是世界工业发展的一个重要的方向作为土石方开挖的主要设备液压挖掘机如果不采用节能措施其效率只有50-70%.随着中国加入WTO为了增强国产液压挖掘机与国外产品的竞争能力就必须提高国产液压挖掘机电子节能控制系统的水平顺应世界发展的潮流本论文将挖掘机的柴油机变量泵阀体和负载作为一个动态系统用系统论的观念来全面挖掘液压挖掘机的节能潜力1

2、对液压挖掘机多种液压系统节能控制进行了深入研究其中包括负流量控制正流量控制和负荷传感控制首次指出在重载工况下负流量控制在节能性与操纵性之间的矛盾是难以调和的单纯依靠液压系统节能控制方法难以达到较好的功率匹配节能效果2提出柴油机与液压泵功率匹配联合调节的理论并给出了功率匹配的经济工作曲线进一步分析了功率匹配模式分档依据功率匹配联合调节方法变量泵排量调节机理挖掘机作业过程中功率匹配节能控制系统根据操作者所选择的功率匹配模式确定出此工况下的转速设定值驱动油门到相应的位置而后实时检测柴油机的转速并利用内部程序进行分析

3、处理改变变量泵的排量稳定柴油机转速从而保证柴油机始终工作于所选定的工况下达到整机节能的目的不同的功率模式下柴油机的最高转速和功率也不同这样可以根据不同工况选择不同的功率模式达到充分利用柴油机功率的目的功率匹配模式的设定也可以使柴油机和泵更好地匹配及减少节流损失3由于液压挖掘机工作很不稳定有惯性大高非线性大滞后等不利因素而且挖掘机作业循环的多工况外负载的多变化以及比例驱动系统面临着强烈的外干扰使得柴油机变量泵和负载三者之间的数学模型在建立的时候非常复杂困难因此本论文提出了基于模糊控制与传统控制相结合的多模态复合

4、控制设计方法可综合Bang-Bang控制模糊控制和PID控制的长处,大大提高了系统抗外部干扰和适应内部参数变化的鲁棒性使整个系统具有良好的动静态特性该控制器还可以根据系统软硬件的条件和要求进行恰当的选择组合增加控制器对挖掘机不同模态的适应性也保证了控制器具有较好的硬件无关性和适应性试验表明综合采用以上各种措施具有良好的节能效果适用于大多数挖掘机液压系统和柴油机控制在国内有较高的推广价值关键词:节能控制,功率匹配,多模态,液压挖掘机2上海交通大学硕士论文POWERMATCHINGENERGY-SAVINGCON

5、TROLOFHYDRAULICEXCAVATORABSTRACTEnergysavingisanimportanttrendinthedevelopmentofworldindustry.Withoutenergysavingmeasures,hydraulicexcavator,asthemainequipmentfordigging,onlyhastheefficiencyof50%-70%.SinceChina'sentryintoWTO,inordertostrengthenthecompetitiv

6、eabilityofhydraulicexcavatorinChinaagainstforeignexcavators,somemeasuresmustbetakentoimprovethelevelofelectroniccontrolsystemforenergy-savingtomeettheneedofcurrentworlddevelopment.Thepaperdevelopsthepotentialenergysavingabilityofhydraulicexcavatorfromasyste

7、maticview,withthediesel,variablepump,valveandtheloadsasthewholedynamicsystem.1Severalenergy-savingcontrolswithhydraulicsystemofhydraulicexcavatorareinvestigatedinthispaper,whichincludenegativeflowcontrol,positiveflowcontrolandloadsensingcontrol.Thepaperprop

8、osesfirstlythatitisdifficulttomeetefficiencyandcontrollabilityofhydraulicexcavatorsimultaneouslyinheavypowermodeifpowermatchingonlydependsonenergy-savingcontrolsofhydraulicsystem2Thetheoryofcombinedadj