液压挖掘机作业及行走系统节能控制研究

• 作 者: 尚涛
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 液压挖掘机 节能控制 功率匹配协调控制 直线行走同步控制模糊PID 控制 单神经元PID 控制

论文结合机械部跨世纪优秀人才专项基金资助项目(96250404)“液压挖掘机电子节能控制系统研究”及教育部骨干教师基金项目“提高工程车辆液力机械传动系统动力性与经济性的电控方法研究”,在对国内外液压挖掘机功率匹配控制技术研究的基础上,研制开发了液压挖掘机功率匹配控制系统。液压挖掘机功率匹配控制系统,是以泵的工作压力为依据,通过微机的计算可实现自动选择作业工况,完成挖掘机作业时发动机的转速设定,采用转速感应控制系统实现发动机—泵环节的功率匹配;将发动机、变量泵、多路阀和负载作为一个整体,采用协调控制策略,准确地对发动机—泵和泵—负载环节的功率进行协调,提高了系统功率利用率,减少了系统能量损失;设计了挖掘机直线行走马达同步控制回路。建立了系统的数学模型,研究了动力作业开环系统的输入输出特性,分析了变量泵—定量马达开式回路特性,说明了泵的恒功率控制对节能的重要性。论文借鉴先进的智能制理论,提出新的挖掘机节能控制调节方法,并开发出相应的智能型节能控制器。在液压挖掘机节能控制试验台上对节能控制系统进行了试验检验,柴油机的油耗测量表明,单神经元PID节能控制系统的平均节能效果在8.5%以上,协调控制节能效果明显。试验结果证明了本论文设计的节能控制系统工作可靠,使用的智能节能控制理论正确,节能效果显著。论文研究的结果对当今国内挖掘机的节能控制系统开发有重要的参考价值,具有重要的理论意义和实用价值。