分腔独立泵阀协同和变转速容积控制电液系统特性研究
发布时间：2023-04-14 20:10
液压系统具有功率密度高和输出力大的特点,广泛应用于工程机械领域。现有工程机械的液压系统中,每个执行器都由一个四边联动的比例阀控制,由于进出油口同时节流,导致大的节流损失,尤其是在超越负载工况。解决方案是采用两个或多个阀分别控制液压缸的两腔,称为进出口独立阀控系统,目前针对该系统的研究主要集中于系统的速度、压力和能耗特性。随着智能工程机械的智能化的发展和工作质量性能要求的不断提高,各执行器不仅要能满足速度高速平稳的要求和力的要求,而且也需要具有高的定位精度。针对以上存在的问题,本文在NSFC-山西煤基低碳联合基金“露天煤矿大型挖掘装备高能效运行基础研究”(U1510206)和国家自然科学基金面上项目“分腔容积直驱电液控制系统能量高效转换利用的理论与方法”(51575374)的资助下,提出基于泵阀协同进出口独立阀控系统的速度位置复合控制策略,在充分利用进出口独立阀控系统节能特性的基础上,进一步提高系统的运行特性和精度,并进行理论、仿真和试验研究;在此基础上,创新性地提出分腔独立变转速容积控制的分腔容积直驱电液系统,更进一步地消除系统中的节流损失,并进行了相关控制特性和策略的研究。具体的研究...
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
部分常量/变量定义
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 课题相关研究现状
1.2.1 进出口独立阀控系统研究现状
1.2.2 泵控缸技术研究现状
1.3 课题的提出及研究内容
1.4 本章小结
第二章 进出口独立阀控系统建模及特性分析
2.1 进出口独立阀控系统工作原理
2.2 阀控缸系统建模及特性分析
2.2.1 对称阀控对称缸系统数学模型
2.2.2 对称阀控对称缸系统特性分析
2.3 进出口独立阀控系统建模及特性分析
2.3.1 进出口独立阀控系统数学模型
2.3.2 进出口独立阀控系统特性分析
2.4 进出口独立阀控系统能耗分析及对比
2.4.1 液压缸四象限工况
2.4.2 控制方式对系统能耗的影响
2.5 本章小结
第三章 泵阀协同进出口独立电液速度位置控制系统建模及仿真
3.1 速度位置复合控制策略分析
3.1.1 总体控制策略
3.1.2 期望运行轨迹
3.2 四象限运行工况控制策略研究
3.2.1 控制回路分析
3.2.2 控制策略研究
3.3 两象限运行工况控制策略研究
3.3.1 控制回路分析
3.3.2 控制策略研究
3.4 液压挖掘机工作装置速度位置复合控制仿真研究
3.4.1 液压挖掘机整机三维几何模型构建
3.4.2 液压挖掘机整机数字样机设计
3.5 动臂运行特性分析
3.6 斗杆运行特性分析
3.7 本章小结
第四章 泵阀协同进出口独立阀控液压挖掘机速度位置特性试验
4.1 试验系统工作装置
4.2 动臂试验测试结果分析
4.3 斗杆试验测试结果分析
4.4 本章小结
第五章 分腔容积直驱电液速度位置复合控制系统特性研究
5.1 分腔容积直驱系统工作原理
5.1.1 回路工作原理
5.1.2 总压力控制原理
5.2 系统静动态特性研究
5.2.1 压力流量特性
5.2.2 泄漏系数
5.2.3 压力增益函数
5.2.4 动态特性
5.3 仿真分析
5.3.1 仿真模型
5.3.2 总压力回路特性
5.3.3 位置控制回路特性
5.3.4 位置回路抗干扰特性
5.3.5 速度位置复合控制特性
5.4 本章小结
第六章 分腔容积直驱电液控制系统特性试验研究
6.1 试验测试系统
6.2 试验测试结果及分析
6.2.1 电机空载特性
6.2.2 总压力特性
6.2.3 位置控制特性
6.2.4 速度位置复合特性
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 论文总结
7.2 论文创新点
7.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的成果
本文编号：3790794
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
部分常量/变量定义
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 课题相关研究现状
1.2.1 进出口独立阀控系统研究现状
1.2.2 泵控缸技术研究现状
1.3 课题的提出及研究内容
1.4 本章小结
第二章 进出口独立阀控系统建模及特性分析
2.1 进出口独立阀控系统工作原理
2.2 阀控缸系统建模及特性分析
2.2.1 对称阀控对称缸系统数学模型
2.2.2 对称阀控对称缸系统特性分析
2.3 进出口独立阀控系统建模及特性分析
2.3.1 进出口独立阀控系统数学模型
2.3.2 进出口独立阀控系统特性分析
2.4 进出口独立阀控系统能耗分析及对比
2.4.1 液压缸四象限工况
2.4.2 控制方式对系统能耗的影响
2.5 本章小结
第三章 泵阀协同进出口独立电液速度位置控制系统建模及仿真
3.1 速度位置复合控制策略分析
3.1.1 总体控制策略
3.1.2 期望运行轨迹
3.2 四象限运行工况控制策略研究
3.2.1 控制回路分析
3.2.2 控制策略研究
3.3 两象限运行工况控制策略研究
3.3.1 控制回路分析
3.3.2 控制策略研究
3.4 液压挖掘机工作装置速度位置复合控制仿真研究
3.4.1 液压挖掘机整机三维几何模型构建
3.4.2 液压挖掘机整机数字样机设计
3.5 动臂运行特性分析
3.6 斗杆运行特性分析
3.7 本章小结
第四章 泵阀协同进出口独立阀控液压挖掘机速度位置特性试验
4.1 试验系统工作装置
4.2 动臂试验测试结果分析
4.3 斗杆试验测试结果分析
4.4 本章小结
第五章 分腔容积直驱电液速度位置复合控制系统特性研究
5.1 分腔容积直驱系统工作原理
5.1.1 回路工作原理
5.1.2 总压力控制原理
5.2 系统静动态特性研究
5.2.1 压力流量特性
5.2.2 泄漏系数
5.2.3 压力增益函数
5.2.4 动态特性
5.3 仿真分析
5.3.1 仿真模型
5.3.2 总压力回路特性
5.3.3 位置控制回路特性
5.3.4 位置回路抗干扰特性
5.3.5 速度位置复合控制特性
5.4 本章小结
第六章 分腔容积直驱电液控制系统特性试验研究
6.1 试验测试系统
6.2 试验测试结果及分析
6.2.1 电机空载特性
6.2.2 总压力特性
6.2.3 位置控制特性
6.2.4 速度位置复合特性
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 论文总结
7.2 论文创新点
7.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的成果
本文编号：3790794
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3790794.html
