并联式混合动力挖掘机系统设计及其耦合控制策略_杜磊_杨福源_徐梁飞_欧阳明高
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装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略
研究
哎呀,你们可真是让我头疼啊!这次我得给你们讲讲装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略研究这个话题。
话说这个系统可是个大家伙,它的作用可是非常重要的哦!它可以让装载机变得更加强大,更加省油,更加环保!那么,我们就一起来看看这个系统的设计和控制策略吧!
我们来看看这个系统的结构。
它是由一个发动机、一个液压泵、一个液压马达、一个液压缸和一个液压阀组成的。
这个系统的核心就是液压技术,通过液压的力量来驱动装载机的各个部件。
这样一来,装载机就可以更加轻松地完成各种任务了。
接下来,我们来看看这个系统的控制策略。
其实,这个系统的控制策略也是非常简单的。
它主要是通过液压阀来控制液压油的压力和流量,从而实现对装载机各个部件的控制。
比如说,当我们需要装载货物的时候,就可以通过控制液压油的压力来提高装载机的斗杆高度,从而更容易地装载货物;当我们需要卸货的时候,就可以通过控制液压油的压力来降低斗杆高度,从而更容易地卸货。
当然了,这个系统的控制策略还有很多细节需要注意。
比如说,我们需要注意液压油的温度和压力,防止它们过高或过低导致系统失效;我们还需要注意液压油的质量,防止它们受到污染导致系统损坏。
要让这个系统发挥出最好的性能,我们就需要不断地调整和优化它的控制策略。
好了,现在我已经把装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略研究这个话题给大家讲清楚了。
希望我的讲解能够让大家对这个系统有一个更加深入的了解。
如果还有什么问题,欢迎大家随时提问哦!毕竟,我可是你们的“知识普及大使”呢!嘻嘻!。
装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略研究随着社会的发展,节能减排成为了人们关注的焦点。
在工程机械领域,如何提高设备的燃油利用率和降低排放已经成为了一个重要的研究方向。
本文将从装载机的并联液压混合动力系统的设计和控制策略两个方面进行探讨。
一、1.1 并联液压混合动力系统的设计1.1.1 系统组成并联液压混合动力系统主要由发动机、发电机、液压泵、液压马达、油箱、油管等部件组成。
其中,发动机和发电机作为系统的动力来源,负责为整个系统提供能量;液压泵和液压马达则通过油管将能量传递给工作装置,实现装载机的高效作业。
1.1.2 系统工作原理当发动机启动后,发电机开始工作,将多余的电能储存到电池中。
液压泵开始工作,将发动机产生的高压油气混合物输送到液压系统中。
当需要提供动力时,液压马达接收到电控信号,通过电磁阀控制液压油的流向,从而驱动工作装置完成各种作业动作。
在整个过程中,发动机和发电机始终保持运行状态,以确保系统的稳定运行。
二、2.1 2.1 液压混合动力系统的控制策略2.1.1 能量管理为了实现系统的高效运行,需要对能量进行合理管理。
具体措施包括:1)根据工作环境和作业要求,合理分配发动机和发电机的工作时间;2)实时监测系统的能耗状况,通过调整发动机和发电机的输出功率,实现能量的最优分配;3)在空闲时间内,利用发电机为电池充电,以备后续使用。
2.1.2 动态调速由于工作装置的负载变化较大,需要对液压马达的转速进行动态调节。
具体方法是通过电子控制单元(ECU)接收来自传感器的信号,实时分析工作装置的负载情况,然后根据预设的参数调整液压马达的转速,以保证装载机的高效作业。
2.1.3 故障诊断与保护为了确保系统的安全稳定运行,需要对液压混合动力系统进行故障诊断与保护。
具体措施包括:1)采用传感器采集系统的运行数据,通过ECU对数据进行处理和分析,发现潜在的故障;2)针对不同的故障类型,采取相应的保护措施,如停机、报警等;3)定期对系统进行检查和维护,以预防故障的发生。
装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略研究随着社会的发展和科技的进步,装载机作为一种重要的工程机械,其性能和效率对于工程项目的成功与否具有至关重要的影响。
近年来,装载机并联液压混合动力系统的研究逐渐受到学术界和工程界的关注。
本文将从理论和实践两个方面对装载机并联液压混合动力系统的设计与控制策略进行深入研究。
一、1.1 并联液压混合动力系统的基本原理并联液压混合动力系统是指将传统的内燃机与液压系统相结合,通过液压驱动装置为装载机提供动力。
这种系统具有燃油经济性高、排放低、噪音小等优点,能够有效提高装载机的工作效率和环保性能。
并联液压混合动力系统的工作原理主要分为以下几个步骤:1.1.1 发动机发电在装载机工作过程中,发动机通过燃料燃烧产生能量,驱动发电机产生电能。
这些电能可以储存在电池组中,也可以直接供给液压系统使用。
1.1.2 液压泵驱动当需要为装载机提供动力时,发动机启动发电机发电,将产生的电能转化为液压能,通过液压泵传递给液压马达,从而为装载机提供动力。
1.1.3 能量回收在装载机工作过程中,液压油流经各种执行元件时会产生热量。
通过散热器将这些热量散发出去,将剩余的能量回收到电池组中,实现能量的循环利用。
二、2.1 并联液压混合动力系统的设计与关键技术为了实现装载机的高效、节能运行,需要对并联液压混合动力系统进行合理的设计。
本文将从以下几个方面探讨关键的设计和技术:2.1.1 发动机的选择与配置选择合适的发动机对于并联液压混合动力系统的设计至关重要。
一般来说,选择具有较高热效率、低排放的柴油发动机较为合适。
还需要考虑发动机与液压系统的匹配问题,以保证系统的稳定性和可靠性。
2.1.2 液压系统的设计与优化液压系统是整个并联液压混合动力系统的核心部件,其设计和优化直接影响到系统的性能。
主要包括液压泵、液压阀、液压缸等元件的选择和配置,以及液压管路的布局和密封处理等方面。
2.1.3 电池组的选取与管理电池组是并联液压混合动力系统中的重要组成部分,其容量和性能直接影响到系统的续航能力和工作效率。
并联油液型混合动力挖掘机发动机转速控制方法
来晓靓;管成;肖扬;仲光旭
【期刊名称】《农业机械学报》
【年(卷),期】2014(45)1
【摘要】通过对并联式油液混合动力挖掘机的原理和结构分析,提出一种改进的油液混合动力结构方案.采用双向液压马达代替二次调节泵,通过不同开关阀组合控制辅助动力系统回路.利用Simulink对该系统建模后,获取相应元器件尺寸参数及控制参数.采用双转速工作点切换的控制策略,在改装后的油液型混合动力挖掘机上进行实验.实验中利用整合负载预测的发动机转速PID控制方法对发动机目标转速、辅助油液动力系统输出扭矩进行调节.仿真和实验分析表明,该发动机转速控制方法可以有效改善油液型混合动力系统中发动机转速波动,使之稳定在高效燃油区域内,综合节能效果提高14%.
【总页数】7页(P14-20)
【作者】来晓靓;管成;肖扬;仲光旭
【作者单位】浙江大学机械设计研究所,杭州310027;浙江大学机械设计研究所,杭州310027;浙江大学机械设计研究所,杭州310027;山重建机有限公司第二研究院,济宁272000
【正文语种】中文
【中图分类】TH137;TD422.2
【相关文献】
1.油液混合动力挖掘机势能回收及能量管理策略 [J], 赵鹏宇;陈英龙;周华;杨华勇
2.油液混合动力挖掘机多控制策略参数匹配仿真 [J], 谭贤文;方锦辉;费树辉;金月峰
3.并联式油液混合动力挖掘机动力系统仿真研究 [J], 张敏杰;王庆九;管成
4.油液混合动力液压挖掘机原理及系统研究综述 [J], 林贵堃;龚进;胡鹏
5.挖掘机油液混合动力系统分析 [J], 李优
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装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略研究随着社会的发展和科技的进步,装载机在工程建设中扮演着越来越重要的角色。
传统的装载机动力系统存在能耗大、效率低的问题,亟待改进。
近年来,液压混合动力技术逐渐成为装载机动力系统的研究热点。
本文将从理论与实践两个方面对装载机并联液压混合动力系统进行研究,探讨其设计与控制策略。
一、理论基础1.1 液压混合动力系统概述液压混合动力系统是指通过液压驱动与电驱动相结合的方式,实现装载机的高效、节能运行。
它将传统的内燃机动力与电动机动力相结合,形成了一种新型的动力系统。
液压混合动力系统具有功率密度高、响应速度快、扭矩传递平稳等优点,能够有效提高装载机的作业性能。
1.2 并联液压混合动力系统结构并联液压混合动力系统主要由两台发动机组成,一台是内燃机,另一台是电动机。
这两台发动机通过液压泵和油箱串联在一起,共同为装载机提供动力。
还需要安装发电机、电池组、能量回收装置等部件,以实现能量的转换和回收。
二、设计原则2.1 合理选择发动机组合在设计并联液压混合动力系统时,首先要考虑的是发动机的选择。
一般来说,可以选择柴油发动机和电动机作为动力源。
柴油发动机具有功率大、扭矩大的特点,适用于重载作业;而电动机则具有响应快、无排放等优点,适用于轻载作业。
因此,可以根据实际需求,合理选择发动机组合。
2.2 优化传动系统设计传动系统是并联液压混合动力系统的核心部件,其设计直接影响到整车的性能。
在设计传动系统时,应尽量减少传动损失,提高传动效率。
还要注意发动机与电动机之间的匹配问题,以实现最佳的工作状态。
2.3 能量管理与控制策略并联液压混合动力系统具有复杂的能量管理与控制问题。
为了实现能量的有效利用和回收,需要采取一定的控制策略。
例如,可以采用PID控制器对发动机和电动机的转速进行调节;还可以设置能量回收装置,将制动过程中产生的能量回收到电池组中,以延长电池的使用时间。
三、实践应用3.1 某型号装载机并联液压混合动力系统设计及实验验证本文以某型号装载机为例,对其并联液压混合动力系统进行了设计和实验验证。
装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略研究随着社会的发展和科技的进步,装载机在建筑、矿山、农业等领域的应用越来越广泛。
传统的装载机动力系统存在着能源利用率低、环境污染严重等问题。
因此,研究装载机并联液压混合动力系统的设计与控制策略具有重要的现实意义。
一、1.1 并联液压混合动力系统的概念并联液压混合动力系统是指将传统的内燃机与液压驱动系统通过某种方式组合在一起,形成一个整体动力系统。
这种系统可以有效地提高装载机的工作效率,降低能耗,减少排放,从而满足现代社会对环保的要求。
1.2 并联液压混合动力系统的优点(1)提高作业效率:通过液压驱动系统与内燃机的协同工作,可以使装载机在短时间内达到较高的作业速度,提高作业效率。
(2)降低能耗:液压驱动系统的能效比内燃机高,因此并联液压混合动力系统可以有效地降低能耗。
(3)减少排放:由于液压驱动系统的高效性,使得并联液压混合动力系统的尾气排放量相对较低,有利于环境保护。
二、2.1 并联液压混合动力系统的关键技术(1)液压驱动系统的设计与优化:液压驱动系统是并联液压混合动力系统的核心部分,其设计和优化直接影响到整个系统的性能。
因此,需要对液压驱动系统的各个部件进行详细的分析和设计,以满足系统的工作要求。
(2)内燃机的匹配与调整:为了使液压驱动系统与内燃机能够高效协同工作,需要对内燃机的参数进行精确匹配和调整。
这包括了对内燃机的转速、扭矩等参数的控制,以及对燃油供应、点火等方面的优化。
(3)控制系统的设计:并联液压混合动力系统的控制系统需要能够实时监测整个系统的工作状态,对各个部件的工作参数进行精确控制,以保证系统的稳定运行。
还需要考虑系统的安全性和可靠性。
三、3.1 并联液压混合动力系统的试验与验证为了验证并联液压混合动力系统的设计方案是否可行,需要进行大量的试验研究。
这些试验包括了系统的静力性能测试、动态性能测试、热力学性能测试等,以评估系统的性能指标是否满足设计要求。