针对液压挖掘机节能控制新策略

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1、液压挖掘机节能控制新策略李涛岑豫皖王淑芳安徽工业大学机械工程学院马鞍山243002摘要：提出一种新的挖掘机节能控制方法，基于单片机测控技术，改进了挖掘机的操作柄，使挖掘机的动臂、斗杆、铲斗转动速度与操作员通过操作柄给定速度保持一致，实现系统功率的实时匹配，达到“所得即所需”。不仅可以提高操作人员的操作舒适性，仿真实验还表明，与恒功率控制相比，在新的控制策略下，挖掘机做功节省了7％左右。关键词：液压挖掘机；单片机；控制；节能中图分类号：TD422．2文献标识码：B文章编号：1001—0785(2012)09—0006—04Abstract：Thepaperpropos

2、esanewenergy-savingcontrolmethodfortheexcavator．Basedonthesingle—chipmicro—computermonitoringtechnology，theoperationhandleofexcavatorisimprovedtomaketherotationalspeedsofexcavator'smovablearm，bucketarnl，scraperpanconsistentwiththespeedgivenbytheoperatorwiththeoperationhandle，inordertor

3、ealizetherealtimematchingofthesystempowerand“what’Sobtainediswhat’Sneeded”．Themethodcannoto．1yim—proveoperator'soperationcomfortableness．butalsosaveabout7％energyunderthenewcontrolstrategy．comparedwithconstantpowercontrol，asindicatedinthesimulationtest．Keywords：hydraulicexcavator；sin~e—

4、chipmicrocomputer；control；energy—saving这些控制方法的优化组合_3J。这些节能控制技术0前言都是基于挖掘机液压系统的压力信号来制定相应液压挖掘机作为工程机械中的主要设备，其的控制策略，本文提出一种新的节能控制方法，液压技术的应用已逐步成熟，但其工作状况复在普通挖掘机的操作手柄做一些改进的基础上，杂，能量损失大，所以，提高其工作效率的节能利用单片机的测控技术，通过控制挖掘机的动臂、技术一直是现代液压挖掘机技术发展的热点和斗杆、铲斗的转动作速度来制定相应的节能控制方向。方案。目前出现的比较成熟的节能控制技术有]：1控制原理及系统构成

5、负流量控制、压力切断、正流量控制系统、负荷传感控制系统、恒功率与变功率协调控制L2以及造成挖掘机能量损失的因素有很多，但主[J]．NeuralComputing&Applications，9，(2000)：143—150．38—43．[8]森下鹰．走行夕乙／一、／遁耘自勤化幻振札止幻[5]佐久本政和，林亨．77／f制御j、／于于夕一制御[C]．测自勤制御学会(SICE)输文集，14—二／振扎止幻叉于厶逋用[J]．檄谕，58—550，6，(1978)：739—744．C(1992)：1792～1799．[9]近藤良，武田亨．振勤周期c二基<旋回夕一、／[6]多田博夫，

6、芳村敏夫，大谷良治，等．旋回式夕一振札止制御[J]．楼输，67—655，C(2001)：、／吊lJ荷振扎止幻制御}二阴亨为研究[J]．樵输，】35一】4】65～634，C(1999)：2352—2359．[7]J．A．Mendez，L．Acosta，L．Moreno，etc．AnApplication作者地址：上海市东方路2993弄l4号402室ofaNeuralSelf—TuningControllertoanOverheadCrane邮编：200125[J]．NeuralComputing＆Applications，Vo1．8(1999)：收稿日期：2012—0

7、6—19——6——《起重运输机械》2012(9)要的能量损失由过载所致，所以减少挖掘机的过载和增加挖掘机工作时的平稳性，是有效减少能量损失的途径之一，应作为节能控制的重要目标。因此，挖掘机的动臂、斗杆、铲斗的转动速度是否与操作人员作业时所需速度一致，及转动速度平稳程度可以为控制挖掘机输出功率的重要指标。1．1动臂、斗杆、铲斗的转动角速度给定方法为了在现有挖掘机上实现单片机的测试控制技术，本文挖掘机执行部件的转速给定系统的设计，在不改变液压系统和发动机内部结构的前提图2导杆移动位移与手柄转角关系图下，改变了传统操作手柄的功能。改变后的手柄(如图1)只具有给定动臂、