混合动力起重机系统控制算法研究

发布时间：2020-10-29 08:59

　　 随着世界经济一体化进程的不断发展,起重机在港口和越来越多的领域得到广泛的应用。由于能源价格的急速攀升和环境保护的进一步要求,传统起重机高耗能,低效率的缺点日益凸现,因此各国纷纷加强对起重机节能技术和绿色制造技术的研发,绿色化成为港口机械的发展趋势。 本文设计的混合动力起重机系统主要由柴油发电机组、超级电容器、双向DC-DC变换器和工作电机构成。通过超级电容器,将重物负载下降回馈的能量储存起来,充分利用回收的再生能量作为动力补给,可以大大提高了能源利用率,这样就将原来消耗在制动电阻上的能量完全利用起来,从而达到节能环保的目的。 本文主要研究混合动力起重机系统的原理以及各器件特性,并制定系统最优控制策略,改进柴油发电机组性能,降低发动机装机容量,充分回收负载势能,提高系统能量利用率。 本文主要以25T轮胎式起重机作为研究对象,对整个混合动力起重机系统进行详细的理论分析,拟定混合动力起重机系统控制算法,设计软开关双向DC-DC变换器,并进行系统实验,分析节能效果。 (1)分析混合动力起重机系统原理和组成,包括柴油发电机组、超级电容器、能量管理系统、双向DC-DC变换器的工作原理及特点,为合理选配柴油发电机组、超级电容器提供理论依据； (2)根据混合动力起重机系统的特性,设计相应的各种控制策略,包括柴油发电机组控制策略、能耗制动控制方式、超级电容器能量控制策略、双向DC-DC充放电控制方式等； (3)设计了软开关双向DC-DC变换器,主要介绍系统实际中使用的移相控制全桥软开关变换器,研究双向DC-DC变换器的控制策略,并进行系统实验,验证整个系统工作原理的正确性、混合动力起重机控制策略以及双向DC-DC软开关控制器控制策略的合理性,并对实验数据进行分析,并最终得到了能反映系统节能效果的节能比。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH21
【部分图文】：

(2)降压斩波电路(Buck电路) LioR图2一10降压斩波电路拓扑结构图=o时刻V处于通态，电源E向负载供电，输出电压u。=E，输出电流io沿指数曲线上升。t=t，时V处于断态，二极管阳续流，输出电压u口近似为零，输出电流呈指数曲线下降。lll， IIIIIlllllll111白白目卜-7户闷.目 目日目卜-月.目目 目 目 目牛牛片 {{{阮油‘议 议卜一一 {{{\、 、洲尸一 {{{公公乡州 州州州州州州州州沙洲 洲 洲 洲 ;;;;;一曰闷 闷 闷 闷 闷入 入入气 气 气 气 气III“.

二是如何调节柴油发动机组转速，使发动机工作在最佳效率区和排放区;三是双向DC一DC变换器的充放电控制方式的选择。混合动力起重机控制系统原理图如图3一1所示。卜卜七卜仁七簇簇簇簇簇簇簇簇簇 簇簇 簇 一 一一 一一一一一一一一一艺 艺 水水陇肠 肠 肠肠肠 肠 肠 +++++)))肠 肠 肠 肠 ]]]]]]]:Vd〔 〔 〔‘‘‘‘‘‘ }}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} ppp甘 MMMMMMMMM洲 洲瞬瞬 瞬 瞬瞬瞬瞬瞬瞬 从 从 从 从从从从从 从 从 锰 锰锰锰锰锰锰锰锰锰锰锰锰锰锰 锰吠巾璐抽抽 厂厂厂厂厂 厂 厂厂厂 厂 厂 rrr洲翻 ..................... PPPPPPPWH润节拐 拐 DDDSP往林 林 图3一1混合动力起重机系统原理示意图根据本系统的设计思路

4.2移相控制全桥软开关变换器4.2.1电压型全桥变换器电压型全桥变换电路原理如图4一1所示，在PWM方式下的基本工作原理可简述如下:直流电压珠施加在么一乌四只开关管所构成的两个桥臂上，通过控制四只开关管么一鸟的通断顺序以及通断时间，在变压器不的原边得
【参考文献】

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本文编号：2860673