基于模糊神经网络的液压挖掘机节能控制

为了节省液压挖掘机工作过程中的能耗,提出了基于模糊神经网络的稳速节能控制方法。分析了液压挖掘机的油耗损失,给出了节能控制系统,使用变量泵替换定量泵并对挖掘机负载进行预测,根据负载压力需求调节变量的流量,减小了发动机、液压泵和负载功率不匹配造成的能量损失,从而将节能目标转换为发动机转速稳定;建立了挖掘机的动力系统模型,用于对挖掘机控制和仿真分析;提出了模糊神经网络算法,将模糊控制与神经网络的优势融合,经仿真验证和实车试验可以看出,模糊神经网络算法可以将转速稳定在设定转速误差范围内,达到了稳速节能的目标。     

挖掘机主动防熄火控制研究

在分析挖掘机传统防熄火功能的基础上,对挖掘机主动防熄火控制进行了研究.通过研究,提出基于马达功率与发动机最大功率的关系,进行主动防熄火控制.采用挖掘机主动防熄火控制,可以避免发动机熄火、转速波动等问题.     

基于模型预测的液压挖掘机驱动系统控制研究

由于大多数机器模型没有将液压挖掘机与合适的驱动模型相结合,导致了液压挖掘机的机械效率不高。本文基于模型预测控制和加速双近端梯度法,实现液压挖掘机驱动系统的预测控制,以提高液压挖掘机的机械效率;构建了稳定的液压挖掘机驱动系统,并对驱动系统中的发动机、液压泵和控制阀进行数学建模;对驱动系统动力学进行了预测控制设计,简化了预测控制模型且优化了模型的约束条件,获得了良好的控制性能。对有无模型预测控制器(MPC)的发动机转速进行了仿真实验和对比,并给出MPC下挖掘机驱动系统中操纵杆驱动力、成本函数、先导压力的仿真结果。结果显示:未采用MPC预测控制器时发动机的转速波动达到400 r/min;而采用MPC预测控制器时,驱动系统中发动机与液压泵功率更好地进行了匹配,使发动机转速波动基本稳定在1 600 r/min左右,且波动小于60 r/min,操纵杆驱动力、成本函数和先导压力的仿真结果表明能满足液压挖掘机的预测控制。说明采用基于模型预测控制和加速双近端梯度法的液压挖掘机驱动系统的预测控制方法,能够提高液压挖掘机的机械效率和鲁棒性。     

基于模糊神经网络系统的三相感应电机矢量控制

为实现三相感应电机稳定控制,提出了一种基于自适应模糊神经网络推理系统（ANFIS）的感应电机矢量控制方法。ANFIS结合了模糊逻辑的调节能力与神经网络的自适应能力,被广泛的应用到电机的参数估计、转速、转矩和磁链控制中。在分析感应电机工作原理的基础上,推导出其数学模型,在Matlab/Simulink上采用基于ANFIS的矢量控制对三相感应电机进行系统仿真,仿真结果表明,该控制策略转矩波动小,转速响应快,具有良好的动态和静态性能。     

一种基于感应电机直接转矩控制磁链观测器的速度辨识方法

分析一种感应电机直接转矩控制中转子磁链的观测方法,并对转子磁链及磁链转差进行数学建模分析,在此基础上估算出电机转速.通过仿真结果可以看出,这种方法能够提高低速观测精度,增强系统鲁棒性,受电机参数变化影响不大,算法简单直观,便于实现.     

基于林德HPR-02E1L开式变量泵的挖掘机功率控制器研究

针对应用林德HPR-02E1L开式变量泵的挖掘机功率匹配不佳问题,对HPR-02E1L负载敏感变量泵的工作原理、发动机转速控制策略及挖掘机工作过程的负荷情况等方面进行了研究,提出了一种基于发动机转速跟随的功率控制策略。利用Matlab下的Simulink平台搭建了系统各元件仿真模型,根据发动机实际转速、预设负载转速及系统负载压力,调整PID参数,标定了影响液压泵吸收功率的VD3电磁阀电流,使挖掘机运行过程中转速变化平稳。实验结果表明,功率控制器能够实时监控发动机实际转速,精确控制VD3电磁阀电流始终跟随发动机转速,使挖掘机在负载过程中可以获得较佳的协调性及稳定性。     

挖掘机回转动作缓慢故障的排查

正1.故障现象1台某型36t液压挖掘机单独向左、向右回转时动作速度均缓慢,且发动机转速变低。将发动机油门调整至P10挡(最高转速挡)时,单独向左或向右回转时,动作速度为5r/min,约为正常转速的一半,基本等于动臂提升兼回转复合动作时的转速。挖掘机其他动作的速度正常。2.回转液压回路组成及原理(1)组成该挖掘机回转液压回路主要由主泵1、先导泵2、先导溢流阀3、主溢流阀4、回转先导控制阀5、回转逻辑阀6、回转换向阀7、回转     

基于全阶观测器的感应电动机转速识别方法

在无速度传感器感应电动机控制系统的转速估算观测器中,要求有一个合适的电流反馈增益来保证转速估算的稳定性与工作性能.本文中的转速估算系统,新设计了一个观测器的电流反馈增益.本文中的转速估算系统,可以在低速、再生发电状态下稳定工作.对系统进行了仿真,仿真结果表明,系统具有较好的性能.     

基于ARM的数字化感应加热电源的研究

针对目前中频感应加热电源模拟控制的不足,本文提出一种用ARM LPC2103微控制器来实现复合PID控制策略的数字化感应加热系统.在对数字化感应加热系统的主回路和数字控制电路进行分析和设计的基础上,本对其控制算法就行了设计.通过在MA下LA日/SIMULINK建立仿真模型进行感应加热电源的仿真和频率跟踪分析,本文验证了这种基于ARM的数字化感应加热电源的可行性和有效性.     

液压挖掘机轨迹规划与模型参考自适应控制方案研究

对挖掘机工作装置的连杆机构运动进行了分析,利用ADAMS仿真,规划了液压挖掘机在最佳工作状态时,连杆机构协同工作方式及末端轨迹,提出了模型参考自适应控制(MRAC)实现挖掘机末端轨迹精确控制方案.     

挖掘机工作装置负载口独立控制系统节能特性研究

传统的挖掘机负载敏感系统利用1根阀芯同时控制着液压执行器的进、出口油路,在实现运动控制的过程中,造成了多余的节流损失,使得系统能耗大、效率低,为此,结合负载口独立控制技术,采用了5个二位二通比例阀作为主控制阀,设计了挖掘机工作装置负载口独立控制系统,利用机械动力学分析软件ADAMS建立了挖掘机工作装置的动力学模型,利用液压系统仿真软件AMESim分别建立了负载敏感系统仿真模型和负载口独立控制系统仿真模型,分别对两种系统在平整土地作业工况进行了联合仿真分析。仿真结果表明:挖掘机的动臂缸、斗杆缸、铲斗缸在两种系统中均能很好地完成指定运动轨迹,而且相较于负载敏感系统,负载口独立控制系统的节能效率明显提高,平均节能效率可达到14.47%。     

液压挖掘机节能控制新策略

提出一种新的挖掘机节能控制方法,基于单片机测控技术,改进了挖掘机的操作柄,使挖掘机的动臂、斗杆、铲斗转动速度与操作员通过操作柄给定速度保持一致,实现系统功率的实时匹配,达到“所得即所需”.不仅可以提高操作人员的操作舒适性,仿真实验还表明,与恒功率控制相比,在新的控制策略下,挖掘机做功节省了7％左右.     

液压挖掘机虚拟样机技术的实现

应用多刚体力学理论,建立了某单斗液压挖掘机的运动学模型.采用ADAMS软件作为多体系统虚拟样机仿真环境,建立了挖掘机机械系统仿真模型.在虚拟环境中通过对该挖掘机进行各种工作状态的模拟以及动力学仿真,确定了挖掘机的整机工作范围和一些特殊工作尺寸,得到了空载挖掘下动臂、铲斗和斗杆之间的速度、加速度及角加速度等的关系.为虚拟样机技术在挖掘机优化设计及性能分析奠定了基础.     

基于Vega Prime的液压挖掘机运动仿真

为了更好地研究挖掘机反铲机构,并在虚拟环境下实现对实际工况及工作流程的可视化仿真,需要建立挖掘机挖掘过程中的各种三维实体模型,进而研究系统中模型运动控制的实现。在研究了反铲机构的结构和工作方式的基础上,给出了在Creator、Vega Prime等软件环境下挖掘机的三维模型的构建过程及对挖掘仿真过程中的动态控制方法,完成了挖掘工作艺流程的动态仿真。     

汽车通过减速带动力学响应分析

为弥补以往根据经验设计减速带的不足,建立了汽车通过减速带时的振动模型,利用状态空间法对系统的动力学响应进行求解;编制MATLAB程序对系统的加速度响应进行了数值计算,并分析了车速和减速带截面尺寸与最大振动加速度的关系。研究表明,汽车通过减速带时的振动加速度与减速带高度成线性正比关系;随着车速与减速带长度之比的增大,最大振动加速度具有先增大后减小的趋势。     

模糊算法在挖掘机动臂液压系统中的应用

通过对某小型挖掘机液压系统的改造,建立挖掘机动臂液压系统各元件的的数学模型,得出该闭环控制系统的传递函数; 运用Matlab/Simulink设计出模糊控制器,并对系统进行了仿真分析。仿真结果表明,采用模糊控制策略较好地改善了液压挖掘机动臂系统的性能,取得了良好的效果,为系统的响应速度和稳定性提供了理论依据。     

基于参数自适应模糊PID的液压挖掘机协调运动控制策略

提出了挖掘机的协调运动控制方法,用简单的操作完成常规操作难以完成的动作,通过工程机械约束对挖掘机控制进行解耦,实现多自由度到单自由度控制转变,简化了操作难度,实现了挖掘机的智能化。并将参数自适应模糊PID控制应用到挖掘机控制当中,根据不同工况调整系统参数,提高了控制系统的动态性能。     

挖掘机平地轨迹研究及改进

针对如何评价挖掘机平地作业的问题,提出了一种通过研究挖掘机铲斗齿尖运动轨迹来评价其平地作业的方法。按照该方法对现有某挖掘机进行了平地试验,利用Proe软件与试验相结合对该挖掘机进行了虚拟平地仿真,针对过程中出现的挖掘机平地轨迹不够平稳问题,对其液压系统进行了改进,增加了斗杆调速阀,使液压泵流向斗杆油缸和动臂油缸的流量比值为4∶3,此时挖掘机铲斗齿尖运动轨迹较为平缓,挖掘机平地性能得到改善,为挖掘机平地作业的研究和改进提供了参考。     

小型挖掘机半电控系统的设计和应用

目前小型挖掘机所使用的柴油机在常用转速段的负荷率为55%~75%,而理想状态下柴油机的负荷率以70%~85%为最佳,柴油机的性能未能充分发挥。另一方面,随着非道路机械尾气排放要求越来越严格,后处理技术不断升级,柴油机成本上升。为解决以上问题,设计了一种小型挖掘机半电控系统。对这一系统的原理进行了介绍。应用这一系统,可以对挖掘机更为合理地选用柴油机,通.过提升柴油机负荷率,充分发挥柴油机的性能,并合理控制油耗,进而降低柴油机的使用成本。