液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第5期机械工程学报VO1．50NO．52014年3月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGMat．2014DoI：10．3901／JME．2014．05．152液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制术杨世平余浩，2刘金刚肖烈2欧阳湘军2(1．湘潭大学机械工程学院湘潭411105；2．湖南江麓重工科技有限公司湘潭411105)摘要：为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗，需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵调节装置的数学模型，并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模

2、糊控制算法，得到节能控制系统的理论模型。通过采用Matlab／Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型，模拟挖掘机在不同负载下节能控制系统的运行状态。将控制算法写入主控制器的电子控制单元(Electroniccontrolunit，ECU)，在试验样机上进行试验。模拟仿真和试验结果表明，采用该节能控制算法后，发动机转速能稳定在目标转速附近，并降低燃油消耗率，达到节能效果。关键词：节能；功率匹配；数学模型；控制策略；系统仿真；实车试验中图分类号：TP27ResearchonPowerMatchingandEnergySavingControlof

3、PowerSysteminHydraulicExcavatorYANGShipingYUHao·LIUJingangXIAOLieOUYANGXiangjun(1．CollegeofMechanicalEngineering，XiangtanUniversity,Xiangtan411105；2．HunanJiangluHeavyIndustryTechnologyCo．，Ltd．，Xiangtan411105)Abstract：Inordertoarchiveenergyconservationandconsumptionreductionofthehydraul

4、icexcavatorundertheconditionofvariedload，itisnecessarytomakethepowermatchingbetweentheengineandthevariablepumpsystem．Thenthemathematicalmodelofthevariablepumpandexternalcharacteristicengineareestablished，andenergy—savingcontrolstrategyofthepowersystempowermatchingandthefuzzycontrolrule

5、strategytoimplementthisstrategyareputforward，andthetheorymodelofenergy·savingcontrolsystemisobtained．ByusingMatlab／Simulinktoestablishthesimulationmodeoftheengineandvariablepumppowermatchingenergy-savingcontrolsystem，andchecktherunningstateoftheexcavator’Senergy—savingcontrolsystemunde

6、rdiferentloads．Thecontrolalgorithmiswrittenintocontrollerelectroniccontrolunit(ECU)，andmaketestintheexcavatorexperimentalprototype．Simulationandtestresultsshowthatenginespeedcanbestableintheneartargetspeedafterusingthisenergy—savingcontrolalgorithm，consequentlyreducethefuelconsumptiona

7、ndachieveenergysavingefect．Keywords：energy—saving；powermatching；mathematicalmodel；controlstrategy；systemsimulation；realvehicletest输出功率不能满足变量泵所需求功率的现象，并且0前言经常还存在超载失速和过热等故障现象，造成操作员设定的工作模式与实际作业工况功率不匹配，使液压挖掘机在建筑施工、矿山采掘、交通运输燃油消耗率升高，影响整机的工作效率。等各类工程实践中有着广泛的应用，但是挖掘机的理想的节能控制系统能根据负载变化情况，通作业环境比