油液混合動(dòng)力挖掘機(jī)流量耦合式及扭矩耦合式動(dòng)力系統(tǒng)研究.pdf

1、混合動(dòng)力技術(shù)是實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)節(jié)能減排的有效途徑，也是當(dāng)前挖掘機(jī)節(jié)能研究的熱點(diǎn)方向。其中油液混合動(dòng)力因?yàn)槠涓吖β拭芏?、低成本等?yōu)勢(shì)也開(kāi)始受到國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠及研究機(jī)構(gòu)的注意，但至今只有個(gè)別國(guó)外公司推出油液混合動(dòng)力挖掘機(jī)，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究尚處于起步階段。本文圍繞油液混合動(dòng)力挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)展了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化、控制策略、能量管理等方面的的研究，主要取得以下方面的進(jìn)展:
　　1、設(shè)計(jì)了一種基于流量耦合結(jié)構(gòu)的挖掘機(jī)多工作裝置能量回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)臂

2、下降與回轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)判斷，及動(dòng)臂勢(shì)能與回轉(zhuǎn)制動(dòng)動(dòng)能的自動(dòng)回收;實(shí)現(xiàn)了回收油液與主泵流量的耦合輸出。
　　2、針對(duì)流量耦合式油液混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)，提出一種以輸出過(guò)程中能量損失最小及輸出流量波動(dòng)最小為控制目標(biāo)的流量分配控制策略，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)總輸出流量與負(fù)載需求的匹配，輔助動(dòng)力源與主動(dòng)力源流量輸出的自動(dòng)分配，以及流量平穩(wěn)輸出。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明，采用該方法能解決系統(tǒng)總輸出流量大幅振蕩的問(wèn)題，并提升節(jié)能效果約10％。
　　3、以集成了

3、扭矩耦合式發(fā)動(dòng)機(jī)效率優(yōu)化與工作裝置能量回收的復(fù)合式油液混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)為研究對(duì)象，基于最優(yōu)控制動(dòng)態(tài)規(guī)劃法，提出扭矩耦合式油液混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。以油耗最小為控制目標(biāo)進(jìn)行了動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)效率優(yōu)化與工作裝置能量回收的節(jié)能性研究。
　　4、基于拉格朗日乘數(shù)法，提出了一種扭矩耦合式油液混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)的離線能量管理策略優(yōu)化方法，進(jìn)而提出了實(shí)時(shí)在線的能量?jī)?yōu)化管理策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載工況及蓄能器