韩长仪[1]2010年在《液压系统节能方法基础研究》文中研究表明液压传动技术被广泛应用于冶金、船舶和工程机械等各个领域,但是由于液压传动存在多次能量转换,具有效率低和发热量大等缺点,不但影响着液压技术的竞争力和应用范围,而且会浪费紧缺能源和造成环境污染。因此,针对液压系统进行节能研究具有重要意义和必要性。本文对液压传动系统的节能技术进行基础研究,主要内容包括以下几个部分：(1)针对7个典型的液压系统进行了效率计算,分析了系统中各种能量损失及其特点,阐述了液压系统能量损失的主要原因；(2)在分析大量国内外相关资料的基础上,从液压元件、典型液压源、变频调速系统、功率回收系统、二次调节系统等方面对液压节能技术进行了综述,并对液压节能技术的未来发展趋势进行了展望；(3)深入比较研究了现有的液压马达试验系统,实际选型设计了一种大功率液压马达节能试验系统,并分析计算了该系统的效率。
郑久强[2]2006年在《盾构刀盘液压驱动系统研究》文中认为盾构机是集机械、电气、液压、测量、控制等多学科技术于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。它需要针对不同地层地质要求进行设计制造，而目前国内并没有合适的设计理论和方法来进行指导，也没有掌握相应的设计理论，所以有必要搭建盾构模拟试验平台，用来模拟不同类型的盾构机在不同地层中的掘进过程，开展土压平衡盾构在典型地质条件下的控制策略、设计理论及计算方法的研究。这将有利于提高我国盾构机的设计制造水平，扩大盾构机的国产率。盾构模拟试验平台中，盾构机电液控制系统是其关键和难点所在。 论文以盾构模拟试验平台为研究对象，模拟实际盾构施工过程中的工况要求，采用电液比例控制技术对盾构模拟试验平台刀盘液压驱动系统进行了原理设计、液压阀块设计和系统集成设计。并通过仿真与实验，对液压系统进行了在不同工况下的刀盘转速和功率损耗情况的研究分析，仿真和实验结果表明采用变排量液压驱动系统能实现刀盘的转速要求，效率较高。同时本文还设计了另一种更加节能的变转速液压驱动系统，并进行了原理与仿真的分析，仿真结果表明，这种变转速液压驱动系统不仅能够实现刀盘在不同工况下的转速和扭矩要求，而且与变排量液压驱动系统相比较能耗更低，更节能。本文的研究成果为实际盾构机的设计制造提供了相关参考依据。 论文主要研究内容如下： 第一章，阐述了盾构机以及盾构刀盘驱动系统的国内外发展概况及现状，论述了盾构刀盘液压驱动控制技术。提出了本课题的研究内容以及完成论文所要进行的研究工作。 第二章，在对实际盾构机施工过程中工况进行分析的基础上，采用电液比例控制技术对盾构模拟试验平台刀盘驱动液压系统进行了原理设计、参数计算、液压元件的选型以及阀块的集成设计与加工；最后介绍了刀盘监控系统的软硬件平台搭建。 第三章，采用AMESim和MATLAB仿真软件建立了刀盘变排量液压驱动系统的联合仿真模型。对盾构刀盘在不同工况下的扭矩和调速进行了仿真分析。结果表明采用电液比例控制技术可以实现刀盘的调速要求；同时得到实验的进一步验证。 第四章，分析了变频液压控制技术，在变排量液压驱动系统的基础上设计了变转速液压驱动系统，并进行了建模与仿真，仿真结果表明变转速液压驱动系统同样可以实现刀盘在不同工况下的转速要求，而且效率比变排量系统更高，更节能。 第五章，总结了全文的主要研究工作和成果，并展望了今后需进一步研究的工作和方向。
林建杰[3]2005年在《液压电梯闭式回路节能型电液控制系统研究》文中提出节能与环保是当今世界各种技术发展的趋势。液压电梯虽然仍是电梯中的一个重要梯种,在整个电梯市场上,尤其是在欧美发达地区仍占有较高的市场份额,但是在“绿色产品”目益盛行的今天,液压电梯的“非绿色化”、以及装机功率大,能耗严重的缺点已经成为制约其发展和应用的主要问题。所以如何降低液压电梯的装机功率和能量消耗、实现液压电梯的节能高效运行、并使液压电梯成为一种绿色产品,是当前液压电梯技术发展的重要方向。 本文顺应液压电梯的技术发展趋势,综合应用了电梯的液压配重技术、变转速容积调速技术、轿厢活塞拉缸提升技术,研制了一种闭式同路结构的节能型电梯液压系统。论文的研究工作主要围绕如下几个问题而展开:降低液压电梯的装机功率和能量消耗、提高系统效率、减小液压电梯的用油量、实现泵站的小型化、保证电梯的速度控制性能等。实验结果表明,最终所研制的节能型液压电梯,其平均总效率达到71%;相对于同样规格的阀控调速液压电梯和变频驱动液压电梯,其装机功率由29 kW降低到11 kW以下,达到了曳引电梯的水平;相对于阀控调速的液压电梯,本系统的平均节能率至少为70.8%,相对于标准变频驱动的液压电梯,本系统的平均节能率至少为36.3%。液压泵站的结构尺寸略为同规格的阀控调速或变频驱动液压电梯泵站结构尺寸的二分之一,同时用油量大幅度减小,系统有效用油量小于上述两种类型液压电梯有效用油量的三分之一。不仅为实现系统的小机房化、无机房化打下基础,而且有助于环保。通过采用必要的电梯速度控制方法,能够实现电梯的平稳起动和停靠,保证了运行速度的稳定性、乘坐的舒适性,达到良好的速度控制性能。各项研究工作表明,所研制的闭式回路的节能型液压电梯系统原理正确、设计方案合理,基本达到了预期目标。 论文中所提出的诸多节能方案不仅适用于液压电梯,而且对于其它电液控制系统的节能研究也有很好的借鉴意义,论文的研究结果具有很高的工程应用价值。 论文主要结构如下: 第一章,简要回顾了电梯的发展历史,综述了目前电梯技术研究中的热点问题。重点论述了液压电梯节能技术的发展趋势,分析了世界各国近些年来出现的液压电梯新产品新技术,最后阐述了本文的主要研究内容及课题的意义。 第二章,研制了液压电梯闭式回路节能型电液控制系统。该新型液压电梯系统的装机功率可以降低到曳引电梯的水平,具有能耗低、用油少等显著特点。对整个液压电梯系统进行了总体方案设计,并将其划分为机械升降子系统、液压动力及其控制子系统、电气子系统及电子控制子系统三大部分。根据系统的功能要求和技术指标,对各个子系统进行了结构设计及参数设计,建立了一个完整的电梯实验平台。 第三章,分析系统各构成环节运动规律,建立了相应的电学方程、力学平衡方程、液流连续性方程等数学模型和仿真模型。通过数字仿真研究,分析电梯轿厢速度、闭式同路中各处的压力变化特性,研究分析了液压系统的油温变化对电梯运行速度的影响方式,对提升系统静摩擦力和动摩擦力的变化大小对电梯速度的影响也进行了仿真分析。 第四章,对影响电梯速度控制性能的主要液压元件的变量参数进行了实验测试,是系统工作特性分析以及设计改进的依据。对蓄能器气体等温状态变化和绝热状态变化下的气体压力—容积变化特性进行实验测试,并拟合出实际的气体多变指数。详细分析了温度对蓄能器工作压力的影响,给
李月娜[4]2014年在《注塑机液压系统阀控变频调速节能技术研究》文中研究指明近些年来，随着大量合成塑料的不断涌现，以塑料为原材料的制品应用越来越广泛，注塑机用量激增。国内市场上注塑机的液压系统普遍采用定量泵节流调速技术，造成了较大的节流、溢流损失，降低了能源利用率。为了提高整个系统能源利用率，本课题结合了普通注塑机液压系统、比例控制技术、变频调速技术的优点，设计了注塑机液压系统的比例阀控变频调速的原理图。从两个方面去研究此方案的可行性，一方面是理论分析，采用建立功率键合图和数学模型的方法；另一方面采用仿真方法，利用AMESim和Simulink对阀控变频调速注塑机液压系统进行联合仿真。通过上述两个方面的研究，得出了阀控变频调速的液压系统比普通双泵供油的液压系统节能效果好。本课题主要从以下几点进行分析研究：（1）通过分析一般塑料制品的注塑工艺流程和工作过程，结合各类注塑机优缺点，建立了注塑机液压系统阀控变频调速系统的方案图，并详细分析了其工作特点、工作过程。以SZ-250A型号普通注塑机为例，确定了相关技术参数，并绘制出了注塑机的工况图。（2）基于功率键合图的理论，建立了双泵供油阀控变频控制系统注射支路的功率键合图。根据建立的功率键合图和注射回路各个环节的数学模型，得出了阀控变频调速的注塑机液压系统注射回路的数学模型，重点对系统的动态特性进行了理论分析。（3）在AMESim环境里建立了普通双泵供油的注塑机液压系统，仿真得出了液压泵流量、压力曲线图；应用Simulink和AMESim软件对比例阀控变频注塑机液压系统进行联合仿真，得出了液压泵流量、压力曲线图。最后根据得出的两种仿真结果进行分析，证明了双泵供油的比例阀控变频调速的注塑机液压系统比传统形式上的注塑机节能效果好。
黄方平[5]2005年在《变频闭式液压动力系统的设计及应用研究》文中指出变频液压技术是一种新型节能传动技术,在机床、液压提升机械、注塑机等许多机械装备中有着广泛的潜在应用。本课题研究和开发一种新型变频闭式液压动力系统,主要由变频电机驱动的主油路和补油回路组成。所设计的系统具有结构紧凑、节能降噪、使用寿命长、适应面广等优点。本文对该系统进行了具体的元件选型和结构设计,建立了系统在考虑元件泄漏情况下的数学模型和仿真模型。利用Matlab软件对所设计的系统进行了PID、模糊PID、模糊自整定PID控制的仿真研究,结果表明采用模糊自整定PID控制时,系统具有良好的静动态特性。根据所申请的该系统应用于液压提升机械中的相关发明专利,进行了具体的工程应用研究。设计和应用表明在液压电梯和液压抽油机中应用本课题系统方案,能改善整个系统的性能,简化系统结构,降低系统装机功率和能耗。 本文的主要研究工作内容如下: 第一章综述了国内外变频液压技术和变频液压动力单元的发展历程,应用领域和研究现状。简要介绍了课题的研究意义,概括了本文的研究内容。 第二章对适用于变频液压动力系统的电机和液压泵类型和性能特点进行了比较,指出在不同使用情况中电机和泵的选用情况。详细介绍了本课题系统液压原理方案的设计和选择,系统各元件的选型,系统的结构设计和计算机检测系统的设计。 第三章根据变频器电机环节的不同控制方式分别建立了VVVF控制方式和矢量控制方式下变频闭式液压动力系统的数学模型,并建立了系统的Simulink仿真模型,对数学模型和仿真模型中的各个参数的值进行了选择和确定。 第四章对变频闭式液压动力系统的速度控制特性和压力控制特性进行了开环和闭环控制仿真。针对系统的特点,分别选择了常规PID控制,模糊PID复合控制以及模糊自整定PID控制,比较了各控制方法的系统的速度和压力响应结果。结果显示模糊PID复合控制和模糊自整定PID控制均有较好的动静态响应特性,其中模糊自整定PID控制的效果最优。 第五章结合所申请的发明专利将系统在液压电梯和液压抽油机中的应用进行了工程设计应用研究。设计和应用研究表明在液压电梯和液压抽油机中应用本课题系统,能改善整个系统的性能,简化系统结构,节省安装空间,降低系统装机功率和能耗。对本课题系统在电液混合驱动注塑机中的应用情况进行了介绍,指出了电液混合驱动注塑机的优点。 第六章对全文进行了总结和展望。 综观全文,论文对变频闭式液压系统进行了细致地研究,仿真和工程应用研究获得了一些有价值的研究成果,为进一步的研究工作打下了良好的基础。
刘永超[6]2012年在《船舶变频液压舵机控制技术研究》文中研究指明船舶变频液压驱动舵机技术采用交流变频调速技术和液压舵机系统相结合，充分利用了交流变频液压驱动技术的节能优点，弥补了传动液压舵机系统的效率低下的缺点。然而，由于变频调速的交流异步电机本身是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，使得原本相对较简单的传统液压舵机系统变得复杂。船舶变频液压舵机的控制在响应速度、控制精度以及控制系统的鲁棒性能否达到船舶舵机的建造标准，亟需研究，以便这种新型舵机能尽早得到商业应用。本文采用理论与实验相结合的方法，对船舶变频液压舵机系统控制及其负载特性进行了详细深入的研究，并结合我国《钢质海船入级与建造规范》对船舶舵机及控制系统的要求，主要在以下几个方面开展工作：首先，针对船舶舵机负载类型展开了理论分析，提出并建立了船舶舵机水动力负载、海浪负载和随机冲击负载的模拟加载系统；通过实验表明：该模拟加载系统基本可以复现船舶舵机在船上工作时的各种负载工况。其次，通过实验方法，对船舶变频液压驱动舵机系统的控制死区和系统滞后进行了研究；利用Ziegler-Nichols原理和二次整定方法，对船舶变频液压驱动舵机系统控制PID参数进行优化，初步确定能达到船舶舵机建造规范要求的PID参数值。再则，通过分析变频液压驱动舵机系统特性，确定选取传统PID控制、神经元自适应PID控制和模糊自适应PID控制三种控制算法进行对比研究。分别建立基于Labview软件的舵机舵角控制程序，针对空载、模拟水动力加载、以及稳舵时的模拟随机冲击负载三种工况，对舵角控制的响应时间、稳定性和控制精度等开展研究。试验表明三种控制方案中，模糊自适应PID控制算法有明显的控制优势。最后，为了进一步提高变频液压驱动舵机系统受随机冲击负载时控制的鲁棒性能，选取转舵油缸压力变化率代表随机冲击负载，并将此变化率引入模糊自适应PID控制算法，实验表明系统的抗随机负载冲击情况得到明显改善。本文基于Labview的测量与控制软件，实现了舵机模拟加载，确定带负载因素的模糊自适应PID方法，使变频驱动液压舵机控制精度达到0.1度，实现无超调舵角控制，稳舵时冲击负载影响小于0.2度，舵机控制性能较《钢质海船入级与建造规范规范》的要求有极大的提高。本文提出的基于负载的控制方法，使系统的鲁棒性能得到提高，为船舶变频液压驱动舵机系统在船舶上的实际应用奠定了基础。
徐兵[7]2001年在《采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究》文中研究说明本论文完成的博士课题——“采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究”来源于国家自然科学基金“机械／流体传动的节能及新型传动方式的基础性研究”(No.59835160)中的子课题。 本论文主要研究了采用蓄能器-液压泵／马达构成的“压力-能量转换装置”来储存／释放变频驱动液压电梯系统的能量，从而降低液压电梯装机功率和运行能耗的新方案；在此基础上，根据国内外液压电梯的标准进行了与速度控制相关的关键项目测试，最后针对本课题研制的节能控制系统与当前市场上几种典型的液压电梯控制系统进行了能耗对比研究。 论文的第一章以大量的国内外文献和市场调查为基础，全面论述了液压电梯技术的发展概况，通过对技术革新、应用领域、市场竞争情况等方面的介绍，指出了液压电梯节能降耗的发展方向；随后介绍了液压电梯在节能控制系统领域所取得的成果和应用的局限性，提出了本博士课题的选题意义和立项依据、主要的研究内容和创新点。 论文第二章首先简单介绍了交流异步电动机变频调速技术的发展概况，在回顾电梯液压控制系统节能技术的基础上，介绍了本课题研制的“采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究”的基本原理，分析了动力系统在电梯轿厢轻载上／下行、重载上／下行等四种典型工况下的基本工作状态和工作方式；详细地介绍了本课题节能系统液压动力泵站的结构设计和参数设计，重点研究了液压动力泵站的结构设计、液压泵／马达可逆性问题及其选型设计计算、蓄能器回路泄漏油损失机理的研究及其补偿装置的设计、蓄能器-泵／马达压力能量转换装置的设计、多功能集成控制阀组的设计等内容；最后简单介绍了本课题矢量控制变频控制柜的外部附件电气接线、计算机控制及数据采集系统的硬件设计等内容。 论文第三章针对组成系统的各个模块进行了机理建模，并且通过Matlab软件中的Simulink图形化仿真环境进行了本课题系统的仿真研究，主要针对影响系统特性的主要参数变化，动态分析系统的输出特性，在上／下行工况中，分析了电机轴系粘性阻尼系数、轴系摩擦力矩、主回路／蓄能器回路液压泵／马达内泄漏系数、蓄能器气体容积、液压缸柱塞粘性阻尼摩擦系数以及不同运行楼层工况等参数对系统特性的影响；最后对轴向柱塞泵／马达的流量／压力脉动对电梯轿厢速度的影响和蓄能器内油液体积损失机理进行了理论研究。 论文第四章严格按照国内外液压电梯标准中与液压动力系统相关的一些测试项目进行了研究，主要包括电梯轿厢的停层沉降特性、液压系统变负载工况下的速度稳定性、电梯检修功能、电梯再平层功能、电梯轿厢平层精度等。重点研究了三方面内容：一是研究了停层沉降特性及影响电梯轿厢停层沉降特性的各种因素；其次是通过负载压力补偿液压泵／马达内泄漏来改善电梯轿厢速度稳定性；最后是液压电梯平层精度的理论和实验研究，并与曳引电梯的理论模型进行了对比，阐述了液压电梯平层精度低的原因，理论探讨了影响液压电梯平层精度的主要因素。 论文第五章主要研究典型液压系统的装机功率和能耗问题，针对目前的实验测试条件和典型的液压电梯控制系统，完成了如下研究内容：液压电梯与曳引电梯的装机功率与能耗对比研究、普通液压电梯与带配重块液压电梯、“压力油箱”液压电梯的装机功率与能耗对比研究、阀控系统的变负载工况功率测试研究、标准变频液压系统的变负载工况上行功率以及下行能量回馈功率测试研究、本课题带蓄能器的变频驱动液压系统在不同楼层、不同运行方向以及不同负载工况下的功率测试研究；最后针对采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统的主回路和蓄能器回路的能量损失进行了研究。 论文第六章对本课题研究作了全面的总结，也指出了本课题研究工作中存在的问题和液压电梯节能控制系统的发展方向。 OS 纵观全文，本论文圆满地完成了预期目标，成功实现了首次提出的采用蓄能器降低液压电梯装机功率以及能耗的新方案；本论文的研究成果不但是液压电梯的重要发展方向之一，而且在其它垂直运动机械中也具有广泛的应用前景。
刘怀印[8]2012年在《盾构刀盘驱动系统节能技术研究》文中认为盾构掘进机是一种专门用于地下隧道工程的现代化重大工程装备。现代盾构掘进机集液压、机电控制、材料、计算机等技术于一体,具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、减少对地面建筑物的影响等特点,被广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道等工程建设中。液压传动以其传动平稳、调速方便、功率体积比大等优良特性在许多领域获得了广泛的应用,但是液压传动系统的能量利用率低,特别是盾构掘进机这种典型的大功率设备能耗巨大。因此,对盾构掘进机液压驱动系统进行节能研究具有重要的现实意义。为了减少研究成本、降低现场操作风险,有必要建立盾构模拟实验平台对盾构掘进机的关键技术进行研究。论文以盾构刀盘模拟实验系统为研究对象,模拟实际盾构在施工过程中刀盘所遇到的不同工况,对盾构刀盘模拟实验平台进行了原理设计、元件选型、实验台监控系统的软硬件设计。通过对模拟刀盘系统进行仿真和实验,重点研究盾构刀盘变转速液压驱动和变排量液压驱动系统在不同工况下的能量损耗对比,进而揭示盾构刀盘系统的能量传递规律,为新一代节能性盾构的研制提供理论基础。本文的主要研究内容如下：第一章介绍了盾构掘进机的工作原理及其结构组成,综述了盾构掘进机的国内外发展现状及未来的发展趋势,然后结合论文的研究内容详细介绍了盾构刀盘液压驱动系统,对其节能性研究概况进行了详细叙述,最后,针对目前盾构节能化发展的背景及本实验系统的设计原理提出了本课题的研究意义和主要研究内容。第二章根据所要研究的内容设计了盾构刀盘半物理仿真实验平台,阐明了其液压系统工作原理,并对关键液压元器件进行了设计计算和选型。对实验台的电控部分进行了软硬件设计,并利用LabVIEW软件对系统的数据采集程序进行了编程设计。第三章分别建立了变转速泵控马达调速系统和变排量泵控马达调速系统的数学模型,给出了数学模型推导的全过程。根据实验台系统的组成,建立了各传递环节的动态方程,得出了系统的时域数学模型,并在此基础上建立了两种系统的开环传递函数。第四章分析了盾构刀盘液压驱动系统的能量传递链组成,对系统中的各传递环节进行了能耗分析和功率特性分析,给出了电动机的效率及泵的容积效率和机械效率的数学表达式,并深入分析了各环节对整个系统的影响,揭示了盾构刀盘掘进动力系统驱动源、传动链及执行机构之间的能量传递规律,阐明了盾构刀盘调速系统的节能原理,为下一步的仿真及实验研究奠定了理论基础。第五章以盾构刀盘半物理仿真实验平台为基础,对变转速调速系统和变排量调速系统的效率情况进行了模型仿真和实验研究。通过分析实验台系统的负载特性,得出了本实验台和实际盾构具有系统相似性及负载相似性,然后把所得到的实验结果应用到实际盾构的掘进实验中,通过实验数据和实际掘进数据的比较,得出了变转速调速系统在实际盾构掘进中的节能优势,说明本实验结论具有很好的实际应用意义。
沈海阔[9]2007年在《基于能量调节的电液变转速控制系统研究》文中提出电液变转速控制技术通过改变泵的转速来实现对系统的控制，由于它从动力源头实现控制，从而具有很高的节能潜力，但在实际应用中存在低速性能差、系统响应慢等问题，限制了其应用范围。本论文提出了基于能量调节的电液变转速控制系统——在系统中设置能量调节器，结合电液节流控制技术，以统一的控制器按照能量调节的思想根据负载实际的能量需求对系统中各个环节进行控制。在能量调节的思想下，能量调节器在系统减速及低速运行时储存能量，减小能量的损失；在系统加速时释放能量，克服由于电机与泵惯量大，在加速时无法提供足够的流量的缺点，从而提高系统加速时的响应速度并提升系统效率。论文研究了系统的运行机理、控制策略及设计原则，仿真与实验结果表明：本系统具有接近于传统的电液变转速控制系统的效率而更高于电液比例控制的节流调速系统的动态响应速度与良好的低速控制性能。第1章以大量的国内外文献调研为基础，全面论述了节流调速和容积调速两种调速技术的控制特性和优缺点以及电液变转速技术的发展历程，重点介绍了电液变转速控制技术相比于传统液压调速技术的优势及不足，为了解决电液变转速技术的缺陷，提出了本课题所研究的基于能量调节的电液变转速控制技术，同时介绍了本课题将要用到的蓄能器在液压系统中的应用和自动控制理论的发展概况。最后，提出了本课题的方案背景、研究意义和研究的主要内容。第2章从理论上分析了电液变转速技术的缺点及产生原因，在分析电液变转速技术的基础上提出了基于能量调节的电液变转速控制技术，通过对比和分析，选择了蓄能器储能方式的能量调节器结构，并以液压缸位置控制系统为例进行了整体结构设计，给出了基于能量调节的电液变转速液压缸控制系统的工作过程。第3章分析了蓄能器的工作特性并建立了能量调节器的数学模型，对数学模型进行线性化得到了系统的传递函数，据此分析了蓄能器容量及预充压力对能量调节器工作特性的影响。以非线性数学模型对能量调节器进行了数值仿真，验证了能量调节器的能量调节效果，并得到了影响其控制性能的关键参数。第4章对基于能量调节原理的电液变转速控制系统的主系统进行了数学建模，得到了主系统的非线性微分方程，结合能量调节器的数学模型，建立了整个系统的仿真模块图。根据仿真模块图通过固定某个参数的方式进行了节流调速系统和节流一变转速控制系统的仿真，仿真结果验证了第1、2章分析的两种调速技术的响应和功耗特性的正确性。对系统的数学模型进行了线性化分析，得到了系统能控、能观特性，并通过描绘根轨迹的方式得到了关键参数对系统动态性能的影响。第5章提出了系统的总体控制方案和面向能量调节的控制策略，在此基础上设计了系统的总控制器。为了验证本系统的控制性能，与其他3种典型液压系统进行了一系列仿真对比，仿真结果验证了本系统在动态特性和能耗特性上的优越性。通过理论计算和仿真得到了蓄能器的选型原则，并得到了变频器—电动机加减速参数对系统的影响。第6章设计了基于能量调节的电液变转速控制系统试验台，详细介绍了试验台的液压回路、电气系统和控制软件。得到了系统的方波输入响应和正弦伯德图，通过实验曲线对系统进行了深入分析，并在同一试验台上进行了节流调速和节流—变转速复合控制实验，进行了性能对比，实验结果验证了课题设计思路的正确性。第7章对基于能量调节电液变转速控制技术在速度系统控制中的应用进行了研究，分析了速度控制系统与位置控制系统的不同，提出了速度控制系统的控制策略，对系统进行了仿真分析和实验验证，结果表明，基于能量调节的电液变转速控制技术在速度控制方面也具有节能及快速性的优势。
刘国文[10]2006年在《变频液压泵控调速调压系统的实验研究及分析》文中研究说明变频液压泵控调速调压是通过变频器改变电机输入电源频率来调节电机转速，从而调节液压定量泵的转速，改变泵的流量，然后通过泵容腔、负载容腔油液体积的改变达到控制液压系统状态，起到最大限度的节约能源的目的。这种方法已经大量应用在工业生产的诸多领域里，极大地推动了生产效率，提高了产品的性能和质量。本课题要研究的主要内容是通过变频液压泵控调速调压系统设计及实验研究，探讨液压系统的节能应用，以期对构建变频液压泵控调速典型系统有一定的导引作用，并优化现有的液压调速调压节能系统。本文首先简单介绍了变频泵控调速调压系统的控制原理，并列举了几种典型变频泵控调速调压系统方案，同时提出了一种较有新意的添加阻尼的变频泵控调速调压系统，为第四、五章实验的展开奠定理论基础，并分析了变频泵控液压调速调压系统的性能特点。接着把变频器看成是一个环节，根据系统工作原理图建立了静态数学模型，在此基础上建立了变频液压泵控调速调压系统的动态数学模型，并将其化作状态方程模型；然后用四阶龙格—库塔对此状态方程模型进行非线性阶跃仿真，得出系统在阶跃信号输入下的各主要参数的输出响应。搭建了实验闭环计算机辅助测控系统后，在分析了变频泵控液压调速调压控制系统理论基础，从理论上分析系统开环时恒流、恒压和恒功率的可行性，并付诸实验研究，然后结合实验曲线进行分析，阐明其控制性能优劣，最后通过PID算法使闭环实时监控成为可能，并对比了有无PID算法控制时的性能优劣。总之，通过本课题的开闭环实验研究发现，定量泵的变频调速调压一定程度上可以取代变量泵。变频液压泵控调速调压系统具有结构简单、易于控制、节能降耗等功效，这在长时间运行的大功率设备上将有良好的应用前景。本文的研究对变频调速调压下的定量泵在工业生产领域的应用起一定的指导作用。
参考文献：
[1]. 液压系统节能方法基础研究[D]. 韩长仪. 东北大学. 2010
[2]. 盾构刀盘液压驱动系统研究[D]. 郑久强. 浙江大学. 2006
[3]. 液压电梯闭式回路节能型电液控制系统研究[D]. 林建杰. 浙江大学. 2005
[4]. 注塑机液压系统阀控变频调速节能技术研究[D]. 李月娜. 河南工业大学. 2014
[5]. 变频闭式液压动力系统的设计及应用研究[D]. 黄方平. 浙江大学. 2005
[6]. 船舶变频液压舵机控制技术研究[D]. 刘永超. 集美大学. 2012
[7]. 采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究[D]. 徐兵. 浙江大学. 2001
[8]. 盾构刀盘驱动系统节能技术研究[D]. 刘怀印. 浙江大学. 2012
[9]. 基于能量调节的电液变转速控制系统研究[D]. 沈海阔. 浙江大学. 2007
[10]. 变频液压泵控调速调压系统的实验研究及分析[D]. 刘国文. 浙江工业大学. 2006
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