液压混合动力挖掘机能量再生控制研究
2012-10-26于安才姜继海
哈尔滨工程大学学报 2012年1期
于安才,姜继海
(1.哈尔滨工业大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150080;2.浙江大学 流体传动及控制国家重点实验室,浙江 杭州310027)
近年来,随着世界范围内工业技术的发展,能源短缺和环境污染问题日趋严重.挖掘机耗油高、排放差,其节能和减排问题不容忽视.节能研究有助于降低系统的发热,提高系统设备的可靠性和工作寿命,降低系统的装机功率,从而在一定程度上节约设备的制造和维护成本[1-2].根据储能装置的不同,混合动力分为电动混合动力方式和液压混合动力方式.电动混合动力采用蓄电池、超级电容及燃料电池作为能量存储单元;液压混合动力采用液压蓄能器来存储能量[3-4].近年来,液压混合动力技术在汽车领域受到了广泛地关注,美国EPA、伊顿公司及德国的力士乐公司都对液压混合动力车辆进行了深入的研究.鉴于其在动力性能和燃油经济性方面的优越表现,工程机械领域也逐渐引入液压混合动力技术.目前国内对液压混合动力工程机械的研究较少[5-8].
本文将液压混合动力系统以并联方式配置到挖掘机中,平均发动机的输出转矩,保证发动机工作于最佳燃油工作点或工作区,再生动臂及回转装置的惯性能以提高挖掘机的作业效率.根据挖掘机作业特点,合理选择关键元件的设计参数.针对回收能量的不同,设计液压泵/马达转矩控制方式和转速控制方式,采用智能PID控制方法有效抑制液压系统的参数摄……
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