负载口独立控制系统的节能边界
2021-02-03施承伟刘晓阳蔡梓扬
液压与气动 2021年2期
陈 晖,施承伟,杜 恒,刘晓阳,蔡梓扬
(1.福州大学 机械工程及自动化学院,福建 福州 350108;2.福州大学 流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室,福建 福州 350108)
引言
阀控液压系统因其响应快、控制精度高等优点被广泛应用于农业机械、工程机械等领域,但传统阀控液压系统往往面临着能耗严重、效率低的问题[1]。这是由于传统阀控系统进、出油口耦合,阀口节流面积无法独立调节,造成大量节流损失[2-3]。为了提高系统能源利用率、适应各种负载环境需求,负载口独立技术受到广泛关注[4]。负载口独立控制系统的进、出油口解耦,在实现精确控制的同时还能有效降低液压系统的能耗,成为近年来工程液压领域的研究热点[5-6]。
国内外关于负载口独立控制系统的节能研究主要集中在液压系统回路设计和控制策略上[7]。在回路设计方面,可以使用4个比例节流阀或者2个三位三通的比例阀独立控制液压执行器两腔的压力或流量[8-9]。MEYER等[10]在执行器两腔之间加入1个二位开关阀,实现流量再生;TROXEL等[11]在流量再生回路中加入蓄能器来储存多余的能量,实现能量回收;LIU等[12]设计了一种泵阀复合控制负载口独立控制系统,结果表明,该系统既能保证良好的控制精度,又能降低35%左右的能耗。在控制策略方面,刘英杰等[13]基于电液比例负载敏感负载口独立控制系统,设计了压力-流量复合控制策略,结果表明,该系统具有良好的节能效果;LEE等[14]设计了一种最优功率分配的新型控制算法,结果表明,该系统能减少10%的能耗;……
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