【摘 要】
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液压挖掘机广泛应用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程等行业,在国民经济建设中占有重要地位,我国自制液压挖掘机虽能进行大功率、高灵敏度的各种作业,但其有效能量
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液压挖掘机广泛应用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程等行业,在国民经济建设中占有重要地位,我国自制液压挖掘机虽能进行大功率、高灵敏度的各种作业,但其有效能量利用率不到15%,造成能源的巨大浪费。同时,世界性的能源危机使节能成为工业发展的一个主题,因此研究液压挖掘机节能控制技术具有非常重要的实际意义。本文首先介绍了国内外液压挖掘机节能技术的研究现状,探讨了液压挖掘机节能技术的发展趋势,进而分析了液压挖掘机存在的各种能量损失,除不可避免的能量损失外,主要能量损失出现在发动机与液压泵的功率匹配时的能量损失及液压系统与外负载匹配时的压力流量损失。通过节能技术分析,提出发动机-变量泵-负载三者之间功率相互协调匹配的节能控制方案。本文结合液压挖掘机的工作特性,将发动机、变量泵和负载作为一个动态系统全面研究,利用系统压力和发动机转速两个参量实现柴油机与液压泵之间的功率匹配控制和柴油机的油门定位控制。针对挖掘机负载多变、工况复杂、高非线性、大滞后等因素,利用模糊控制理论,设计出泵流量模糊控制器和油门PII)参数自调整模糊控制器。为验证本挖掘机节能模糊控制系统的可行性及实际控制效果,根据论文建立的数学模型和传递函数,利用matlab/simulink工具箱对模糊控制系统进行计算机仿真试验。仿真结果表明,模糊节能控制系统对发动机转速稳定控制和油门定位控制是有效的。同时,用挖掘机节能控制试验台数据对本文提出的控制策略进行验证,平均节能效果在8.5%以上,节能效果显著。
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