消防车二次调节回转液压系统节能仿真研究

【摘要】：随着人们环保意识的提高及能源储量的日趋紧张,高效率的节能产品越发受到市场的欢迎。液压传动是一种常见的动力传递方式,其具有功率密度大、控制特性好等优良特性,因此广泛应用于工程机械产品中。然而,由于摩擦损失及泄漏等因素的存在,液压传动系统在工作时往往有较大的能量损失,低效率制约了液压传动技术的发展与应用。因此,液压节能技术一直是液压传动领域中的一个重要课题。 二次调节技术是一项新发展起来的液压传动技术,具有能量回收、高控制精度等优良特性,有广泛的应用与发展前景。目前,国外对该技术的研究已经进入产品试验阶段,国内针对二次调节的工程应用研究仍比较少。本文以实际项目为依托,设计了应用二次调节技术的消防破拆车回转液压系统,研究了二次调节系统参数及控制策略对能量回收特性的影响。本文的主要内容包括如下几个方面： (1)介绍了二次调节系统的工作原理,分析了二次调节系统中主要元件的工作特性。在此基础上,本文建立了二次调节系统中蓄能器、电液伺服阀、控制油缸及二次元件的数学模型。 (2)分析、计算了消防破拆车回转机构的外负载,并根据结果对二次调节系统进行选型,基于简化系统模型的原则,对外负载进行了等效转化。 (3)建立了消防破拆车回转机构二次调节转速控制系统的数学模型,并对系统模型进行了简化。在此基础上,本文为二次调节转速控制系统设计了PID控制器,并应用MATLAB/Simulink软件对系统进行了仿真,进而讨论了系统参数变化及外部干扰对系统控制特性的影响。本文进一步设计了应用模糊控制的F-PID控制器,对比仿真结果表明,应用F-PID控制器的二次调节转速控制系统的控制效果更好。 (4)本文从理论角度分析了二次调节系统的能量回收特性,通过仿真研究了制动时间、稳态转速、等效转动惯量及系统压力四个因素对系统能量回收效率的影响。仿真结果表明,减少制动时间,降低稳态转速,增大等效转动惯量及降低系统压力能增加二次调节系统的能量回收效率。 【关键词】：二次调节 消防车 液压系统节能 仿真
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.68
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 液压节能技术综述9-11
• 1.2 二次调节技术综述11-15
• 1.2.1 二次调节技术特点11-12
• 1.2.2 二 次调节技术研究现状12-14
• 1.2.3 二次调节技术的应用及发展前景14-15
• 1.3 课题的研究背景及研究内容15-16
• 1.4 全文结构16-17
• 2 二次调节技术基本理论及系统建模17-33
• 2.1 二次调节技术的基本理论17-21
• 2.1.1 压力耦联系统17-18
• 2.1.2 二次元件18-19
• 2.1.3 二次调节系统的工作原理19-20
• 2.1.4 二 次调节系统的控制方法20-21
• 2.2 二次调节系统的模型分析21-27
• 2.2.1 恒压变量泵21-22
• 2.2.2 蓄能器22-24
• 2.2.3 二次元件24-27
• 2.3 消防车二次调节回转液压系统参数选择27-32
• 2.3.1 回转机构外负载计算27-30
• 2.3.2 系统元件选型30-31
• 2.3.3 等效负载的转换31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 消防车二次调节回转液压系统的控制方法33-46
• 3.1 二次调节转速控制系统模型33-35
• 3.1.1 系统的传递函数33
• 3.1.2 传递函数的简化33-35
• 3.2 PID控制方法35-40
• 3.2.1 PID控制35-36
• 3.2.2 系统仿真36-37
• 3.2.3 系统动态特性影响因素分析37-40
• 3.3 F-PID控制方法40-45
• 3.3.1 模糊控制40-42
• 3.3.2 F-PID控制器的设计42-44
• 3.3.3 F-PID控制与PID控制的对比44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 4 消防车二次调节回转液压系统节能分析46-55
• 4.1 能量回收效率仿真模型46-48
• 4.1.1 能量回收效率计算46-47
• 4.1.2 速度控制策略47-48
• 4.2 能量回收效率仿真分析48-54
• 4.2.1 制动时间对能量回收效率的影响48-50
• 4.2.2 转速对能量回收效率的影响50-51
• 4.2.3 等效转动惯量对能量回收效率的影响51-52
• 4.2.4 系统压力对能量回收效率的影响52-54
• 4.3 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-58
• 附录A 破拆消防车回转机构计算参数表58-60
• 致谢60-61

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

二次调节静压驱动系统的微机数字闭环控制    谢卓伟,傅永领,刘庆和

二次调节静液传动闭环位置系统和PID控制    姜继海

二次调节扭矩加载系统动态特性的研究    战兴群,张炎华,赵克定

液压技术在车辆制动能量回收的研究    韩文,常思勤

二次调节静液传动技术在液压电梯系统中的节能应用    王爱芳;刘秀莲;周平;

液压系统的节能研究与设计    陈远新;唐克岩;周立华;

微机控制二次调节系统输出转角的研究    蒋晓夏,刘庆和

二次调节静液传动技术    姜继海,于庆涛

液压系统的节能技术    张晓燕

液压节能技术的应用与发展    徐鹏;米伯林;李杞超;

二次调节静液传动车辆的关键技术及其优化研究    孙辉

液压二次调节惯性负载系统控制及节能特性研究    何龙

造纸设备液压系统的节能技术    贺文涛;

隧道盾构液压系统及相关节能技术    施虎;龚国芳;杨华勇;

静液驱动二次调节扭矩加载系统实验    战兴群,张炎华,赵克定

纺织设备液压系统的节能技术    向冬枝;贺文涛;

基于最小瞬时等效燃油消耗的液压混合动力车辆能量管理策略    李翔晟;陈斗;周永军;

采煤机截割部加载试验台设计    王洁;王慧;

二次调节静液传动位置系统的模糊控制和试验研究    姜继海,徐志进,刘宇辉

飞轮储能型二次调节流量耦联系统    刘海昌;姜继海;

液压混合动力挖掘机的能量回收效率分析    沈伟;姜继海;

砖瓦机械液压系统的节能途径    贺文涛;

二次调节静液传动技术    姜继海;

二次调节转速控制系统的H_∞鲁棒控制策略研究    何龙;孔祥东;高英杰;姚静;

城市公交客车制动能量再生系统及其试验研究    邢科礼;李阳;金侠杰;江绍成;戴再农;张顺祥;

挖掘机节能液压控制系统分析与应用    李艳杰;于安才;姜继海;

LXI总线技术在液驱混合动力飞机牵引车测试中的应用    赵立军;杨君国;姜继海;

二次调节静液驱动技术在车辆中的应用    韩文;肖任贤;

柴油机液压蓄能混合动力公交车设计    刘林;韩尔樑;

静液传动混合动力轮边驱动车辆节能与控制特性研究    王昕

装载机并联液压混合动力系统设计与控制策略研究    石荣玲

基于液压变压器的装载机节能研究    姚永明

混合动力液压挖掘机势能回收系统的基础研究    林添良

新型电控液驱车关键技术的研究    韩文

工程车辆液压动力学关键问题的理论研究与试验台建设    姚怀新

基于混合动力与能量回收的液压挖掘机节能研究    张彦廷

静液驱动二次调节技术控制特性的研究    战兴群

液驱混合动力车辆控制系统研究    易纲

液压挖掘机混合动力系统的控制策略与参数匹配研究    肖清

并联式液压混合动力车辆的动力匹配性研究    谢峰

混合动力挖掘机动臂势能的闭式液压回收系统研究    郝天奇

对水胀和冷弯两种成形方法的液压系统的节能分析和改造    赵杰

TCY-2型地下铲运机制动能量回收系统研究    阳凌霄

液压挖掘机动臂势能回收系统方案设计研究    张晓建

基于虚拟仪器的液压动力系统功率监测及系统控制研究    龚弦

液压机械无级变速器的设计与仿真研究    祝昌洪

静液传动混合动力车辆驱动与制动系统的控制性能研究    伊永亮

并联式液压混合动力车辆能量控制策略研究    孙林兵

负载敏感系统动态特性与节能分析    王伟伟

浅谈负载发电和变频制动的方式    李方园

基于改进遗传算法的坦克发动机道路模拟测试平台轨迹寻优    袁立鹏;许宏光;赵克定;

试析皮囊式蓄能器的热力学状态及其对工作参数选择的影响    唐玉蓉

汽车传动桥二次调节模拟加载系统特性分析    李文华,王慧,李明

二次调节静液传动技术在工程机械多功能试验台的应用    李智;杨士敏;邵建波;

二次调节静压驱动系统的微机数字闭环控制    谢卓伟,傅永领,刘庆和

具有能量回收与重新利用功能的二次调节传动系统    蒋晓夏,刘庆和

二次调节静波驱动转速PID控制及其试验研究    姜继海,徐志进,刘庆和,王碧泉

工程机械大惯性负载起制动平稳性的研究    顾临怡,谢英俊,王庆丰

二次调节静液传动技术在工程机械中的应用    肖沁

新型电控液驱车关键技术的研究    韩文

基于混合动力与能量回收的液压挖掘机节能研究    张彦廷

液压系统运行中的故障与防范    孙良平;

液压系统的可靠性分析    邱小明

液压系统的酸洗    樊永义,杨莅彦

液压系统的污染防治与温升控制    吴清平,任国龙

采用多路阀的液压系统的状态监测的实现    刘寒冰,漆东勇,马少华

层压机液压系统的研究与改进设计    吴冉泉,张绍裘,陈志荣,汤荣江

降低液压系统能耗的有效途径    赵健

液压系统的冲击及消除措施    刘军营,李素玲

钻机恒压钻进和钻杆无磨损旋动液压系统    阎祥安,何漫丽,曹玉平

液压系统中几种常见故障分析    张革平

液压系统高压大流量冲洗工艺研究    曾斌;

技术和管理双管齐下做好液压系统的污染控制工作    王振山;李良;

封装式液压系统的性能检测及故障诊断    李皓;

液压系统现场故障诊断方法    卢达川;

液压系统过热问题探讨    宋毅;蒋波;陈传海;

液压系统的可靠性研究进展    赵静一;姚成玉;

液压系统污染源控制    赵旭明;琚锦琨;李彦锋;严旭升;

建设冶金企业绿色液压系统    吴丙恒;

脂肪酸脂做介质的液压系统的酸洗及冲洗    刘成;

液压系统应用及故障分析方法    刘朋嵩;

液压系统须“五防”（上）    李冬梅 金文胜

液压系统须“五防”（下）    李冬梅 金文胜

机务“神探”    

沙钢坯料热送系统改造大幅降本节支    秦黎萍 陈帮豪 沙利辉

农机液压系统的维护与保养技巧    王发明

水泥机械液压系统的污染及控制    蒋冬青

收割机液压系统的使用与维护    孙俊梅

注重介质净化 保证设备高效化    崔晓枫

预防推土机变速离合器烧损的措施    李卫平

浅谈工程机械液压系统的泄漏原因及对策    徐工研究院 杨春雷 尹国会

液压系统方案设计的特征状态方法    马文勇

液压系统可视化动态建模技术及其软件实现方法研究    王士刚

伺服直驱泵控液压系统及其节能机理研究    郑洪波

潜器外置设备液压系统的压力补偿研究    李延民

非插入式液压系统管路压力与流量测量技术研究    安骥

林木联合采育机执行机构与液压系统研究    沈嵘枫

50型装载机液压系统动态特性与热平衡研究    王剑鹏

高端液压支架液压系统及关键元件研究    舒凤翔

容积节流联合调速液压系统静动态特性数字仿真研究    赵磊生

基于网络液压系统远程控制技术研究与实现    翁沈军

基于蒙特卡洛仿真的液压系统动态可靠性研究    王圣金

液压系统动态性能试验测试平台仿真研究    陈跃坡

某特种车液压系统动态仿真及故障树分析研究    孙军

快关阀液压系统动态仿真及可靠性分析    张继君

全闭式数控液压系统的监控系统开发与研究    王丽

电缆车卷放装置回转液压系统动态仿真研究    莫国伟

液压系统多故障模式识别及状态评估研究    胡喆旻

步进梁液压系统节能研究    刘利明