混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)控制策略設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、液壓挖掘機(jī)由于其用量大、耗油高、排放差，已逐漸成為節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域關(guān)注的主要對象之一，高效、節(jié)能一直是國內(nèi)外液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)企業(yè)追求的主要目標(biāo)。改善發(fā)動(dòng)機(jī)-液壓系統(tǒng)一執(zhí)行器整個(gè)傳動(dòng)鏈的全局功率匹配是開展液壓挖掘機(jī)節(jié)能研究的一個(gè)重要方向，但負(fù)載波動(dòng)引起發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)大范圍變化，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗大、排放和噪聲性能差。本論文主要研究采用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來改善發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件的方法和理論，并通過仿真實(shí)驗(yàn)對研究成果進(jìn)行驗(yàn)證。 論文首先將液壓挖

2、掘機(jī)全局功率匹配方面的研究歸納為“后向全局功率匹配”和“前向全局功率匹配”兩大類，指出了它們各自在工程應(yīng)用方面的欠缺。提出基于混合動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后向全局功率匹配的改進(jìn)方案，闡明了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全局功率匹配的原理和系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能。 混合動(dòng)力系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間的能量分配控制策略的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)的關(guān)鍵，論文接著對這一核心內(nèi)容和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)研究，對用于并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車上的電氣輔助控制策略進(jìn)行了分析，并設(shè)計(jì)了定工作點(diǎn)控制策略

3、和模糊控制策略。 隨后，論文搭建了混合動(dòng)力系統(tǒng)仿真平臺(tái)，對傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)和各控制策略下的混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)進(jìn)行了仿真對比分析，在沒有涉及取消怠速、瞬態(tài)油耗減少和能量回收等節(jié)能環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，電氣輔助、定工作點(diǎn)和模糊控制策略下的液壓挖掘機(jī)仍分別比傳統(tǒng)機(jī)型降低油耗0.48％、5.1％和6.09％。 最后，論文以燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)函數(shù)，電池的荷電狀態(tài)上、下限為設(shè)計(jì)變量，利用遺傳算法對電氣輔助控制策略下的混合動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了單目標(biāo)優(yōu)化