液压挖掘机全局系统建模及功率匹配策略研究
挖掘机作为工程机械中的标志性产品，应用广泛。由于全球低碳环保意识的逐渐加强，挖掘机的节能增效已成为行业的普遍共识。同时，在工程应用领域，仿真技术的运用为产品的研发及改进提供了更为科学、有效的方式。 本文以徐工某型号液压挖掘机为研究对象，在建立挖掘机全局系统模型后，针对节能为驱动的功率匹配进行控制策略研究，最终进行节能控制策略与原控制策略的仿真分析。主要研究内容如下： （1）对工程车辆领域的仿真技术及挖掘机功率匹配策略的研究现状进行总结概括，并对所研究挖掘机中参与能量传递的系统（机械系统、动力装置、液压系统）进行工作原理及特性的研究分析。 （2）从能量损失的角度及功率匹配原理出发，基于前人的策略研究并结合实际技术条件，提出节能驱动的功率匹配控制策略：发动机—液压泵环节的工作点稳定策略和液压泵—负载环节的极限功率控制策略。总体策略为各环节的控制策略共同参与，对两策略算得的目标电流进行取小操作，实现多目标匹配。 （3）基于对挖掘机各系统的研究分析，分别对机械系统、液压系统、发动机及控制策略使用Adams、AMESim及Simulink软件进行建模，并分别采取计算校核、实验验证及仿真分析的方式验证了模型的准确性。且在液压泵建模的过程中，对其进行了基于机理的建模，并与其他学者论文中的简化建模进行仿真对比，验证了简化模型的合理性。 （4）对全局系统模型进行铲斗单动作空载仿真，通过对铲斗液压缸位移、大小腔压力及双泵压力、流量的分析，验证了全局系统模型的有效性。 （5）为对控制策略的节能效果进行验证，对典型工况下的负载进行研究，最终进行原控制策略及节能控制策略下的挖掘机典型工况负载仿真，通过对各节能指标进行分析，验证了策略的有效性。
液压挖掘机;功率匹配;系统建模;联合仿真
大连理工大学
硕士
测试计量技术及仪器
王殿龙
2022
中文
TU621
2023-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）