基于能量调节的电液变转速控制系统研究（可复制）.pdf

摘要本论文提出了基于能量调节的电液变转速控制系统——在系统中设置能量调节电液变转速控制技术通过改变泵的转速来实现对系统的控制,由于它从动力源头实现控制,从而具有很高的节能潜力,但在实际应用中存在低速性能差、系统响应慢等问题,限制了其应用范围。器,结合电液节流控制技术,以统一的控制器按照能量调节的思想根据负载实际的能量需求对系统中各个环节进行控制。在能量调节的思想下,能量调节器在系统减速及低速运行时储存能量,减小能量的损失;在系统加速时释放能量,克服由于电机与泵惯量大,在加速时无法提供足够的流量的缺点,从而提高系统加速时的响应速度并提升系统效率。论文研究了系统的运行机理、控制策略及设计原则,仿真与实验结果表明:本系统具有接近于传统的电液变转速控制系统的效率而更高于电液比例控制的节流调速系统的动态响应速度与良好的低速控制性能。第乱源罅康墓谕馕南椎餮形;。媛凼隽私诹鞯魉俸腿莼魉倭街调速技术的控制特性和优缺点以及电液变转速技术的发展历程,重点介绍了电液变转速控制技术相比于传统液压调速技术的优势及不足,为了解决电液变转速技术的缺陷,提出了本课题所研究的基于能量调节的电液变转速控制技术,同时介绍了本课题将要用到的蓄能器在液压系统中的应用和自动控制理论的发展概况。最后,提出了本课题的方案背景、研究意义和研究的主要内容。第麓永砺凵戏治隽说缫罕渥K偌际醯娜钡慵安颍诜治龅缫罕渥K技术的基础上提出了基于能量调节的电液变转速控制技术,通过对比和分析,选择了蓄能器储能方式的能量调节器结构,并以液压缸位置控制系统为例进行了整体结构设计,给出了基于能量调节的电液变转速液压缸控制系统的工作过程。第路治隽诵钅芷鞯墓ぷ魈匦圆⒔⒘四芰康鹘谄鞯氖P停允P进行线性化得到了系统的传递函数,据此分析了蓄能器容量及预充压力对能量调节器工作特性的影响。以非线性数学模型对能量调节器进行了数值仿真,验证了能量调节器的能量调节效果,并得到了影响其控制性能的关键参数。第露曰谀芰康鹘谠淼牡缫罕渥K倏刂葡低车闹飨低辰辛耸Ы#得到了主系统的非线性微分方程,结合能量调节器的数学模型,建立了整个系统的仿真模块图。根据仿真模块图通过固定某个参数的方式进行了节流调速系统和节流一变转速控制系统的仿真,仿真结果验证了第章分析的两种调速技术的响应和功耗特性的正确性。对系统的数学模型进行了线性化分析,得到了系统能控、能观特性,并通过描绘根轨迹的方式得到了关键参数对系统动态性能的影响。摘要.
过实验曲线对系统进行了深入分析,并在同一试验台上进行了节流调速和节流一变转速复合控制实验,进行了性能对比,实验结果验证了课题设计思路的正确性。究,分析了速度控制系统与位置控制系统的不同,提出了速度控制系统的控制策略,第绿岢隽讼低车淖芴蹇刂品桨负兔嫦蚰芰康鹘诘目刂撇呗裕诖嘶∩仙计了系统的总控制器。为了验证本系统的控制性能,与其他值湫鸵貉瓜低辰了一系列仿真对比,仿真结果验证了本系统在动态特性和能耗特性上的优越性。通过理论计算和仿真得到了蓄能器的选型原则,并得到了变频器一电动机加减速参数对系统的影响。第律杓屏嘶谀芰康鹘诘牡缫罕渥K倏刂葡低呈匝樘ǎ晗附樯芰耸匝樘的液压回路、电气系统和控制软件。得到了系统的方波输入响应和正弦伯德图,通第露曰谀芰康鹘诘缫罕渥K倏刂萍际踉谒俣认低晨刂浦械挠τ媒辛搜对系统进行了仿真分析和实验验证,结果表明,基于能量调节的电液变转速控制技术在速度控制方面也具有节能及快速性的优势。关键词:电液变转速,能量调节,数学模型,快速性,节能,智能控制,蓄能器,效率浙江大学博士学位论文
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·不拉默第,将帕斯卡原理应用于水压机建成第一个水压系统以来,经过了嗄攴⒄埂S捎谒哂薪峁菇凑、重量轻、启动运转平稳、能在较大范围内实现无级调速、能有效地防止过载、易于实现自动控制及远距离操纵、抗干扰能力强、可靠性高等独特的优点,因此目前在国民经济和国防建设的各个领域,包括各种金属切削机床,矿山、起重、汽车、运输、冶金、锻压设备,轻工业和农业机械以及火炮、坦克、飞机、舰艇、雷达、导弹和宇宙飞行器的操纵和驾驶等方面,获得了日益广泛的应用【俊任何液压系统都是由一个或多个基本的液压回路组成,而其中调速回路是液压系统的核心部分。调速回路的调速特性、机械特性和功率特性基本上决定了它所在液压系统的性质、特点和用途。液压系统的调速方式很多,但总体而言可以分为两大类:即节流调速回路和容积式调速回路,实际应用中大多数是它们变形出来的衍生系统捌。下面对这两种调速方式分别予以介绍。节流调速回路的工作原理,是通过改变回路中流量控制组件饕J强刂品通流截面积