液压挖掘机动力系统功率匹配和其节能控制.pdf

学兔兔 第50卷第5期 机 械 工 程 学 报 VO1．50 NO．5 2014年 3 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Mat． 2014 DoI：10．3901／JME．2014．05．152 液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制术 杨世平 余 浩 ，2 刘金刚 肖 烈2 欧阳湘军2 (1．湘潭大学机械工程学院 湘潭 411105； 2．湖南江麓重工科技有限公司 湘潭 411105) 摘要：为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗，需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵 调节装置的数学模型，并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模糊控制算法，得到节能控制系统的理论模 型。通过采用 Matlab／Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型，模拟挖掘机在不同负载下节能控制系 统的运行状态。将控制算法写入主控制器的电子控制单元(Electroniccontrolunit，ECU)，在试验样机上进行试验。模拟仿真 和试验结果表明，采用该节能控制算法后，发动机转速能稳定在 目标转速附近，并降低燃油消耗率，达到节能效果。 关键词：节能；功率匹配；数学模型；控制策略；系统仿真；实车试验 中图分类号：TP27 ResearchonPowerM atchingandEnergySavingControlofPowerSystem inHydraulicExcavator YANGShiping YUHao· LIUJingang XIAOLie OUYANGXiangjun (1．CollegeofMechanicalEngineering，XiangtanUniversity,Xiangtan411105； 2．HunanJiangluHeavyIndustryTechnologyCo．，Ltd．，Xiangtan411105) Abstract：In ordertoarchiveenergy conservationand consumptionreductionofthehydraulicexcavatorundertheconditionof variedload，itisnecessarytomakethepowermatchingbetweentheengineandthevariablepmu psystem．Thenthemathematical modelofthevariablepumpandexternalcharacteristicengineareestablished，andenergy—savingconrtolsrtategyofthepowersystem powermatchingandthefuzzycontrolrulesrtateyg toimplementthisstrategyareputforward，andthehteorymodelofeneryg s·aving conrtolsystem isobtained．ByusingM atlab／Simulinktoestablishhtesimulationmodeofhteengineandvariablepumppower matchingenergy-savingcontrolsystem ，andchecktherunningstateoftheexcavator’Senergy—savingconrtolsystem underdifferent loads．Theconrtolalgorithm iswrittenintocontrollerelecrtoniccontrolunit(ECU)，nadmaketestintheexcavatorexperimental prototype．Simulationandte