旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭系統(tǒng)的功率匹配研究.pdf

1、旋挖鉆機(jī)是一種大功率設(shè)備，其節(jié)能性的好壞直接影響了設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。本文以SWDM-20旋挖鉆機(jī)為研究對(duì)象，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變量泵和負(fù)載的協(xié)調(diào)匹配進(jìn)行理論與試驗(yàn)研究。 主要完成的工作如下： 1、論述了國(guó)內(nèi)外旋挖鉆機(jī)系統(tǒng)匹配與控制的研究現(xiàn)狀，分析了旋挖鉆機(jī)鉆孔作業(yè)工藝、工況特點(diǎn)，并通過(guò)分析驅(qū)動(dòng)鉆桿動(dòng)作的動(dòng)力頭系統(tǒng)的主要能量損失，把減少動(dòng)力匹配不合理所造成的損失作為工作的重點(diǎn)。 2、分析了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和轉(zhuǎn)速波動(dòng)頻率

2、、幅值之間的關(guān)系。針對(duì)負(fù)載變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制和調(diào)速器控制相協(xié)調(diào)的方式，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的變功率調(diào)節(jié)，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與負(fù)載達(dá)到協(xié)調(diào)匹配。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制采用帶死區(qū)的PID控制算法，既減少了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)的頻繁調(diào)節(jié)又避免了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的劇烈波動(dòng)，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)和油門(mén)執(zhí)行器的數(shù)學(xué)模型。 3、應(yīng)用轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制和變量泵極限負(fù)荷控制相協(xié)調(diào)的方法，消除了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率儲(chǔ)備，有效利用了發(fā)動(dòng)機(jī)功率，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)與變量泵動(dòng)力

3、傳遞時(shí)的功率匹配?；贏8VO變量泵的系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)理分析，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)--變量泵的轉(zhuǎn)速感應(yīng)極限負(fù)荷控制。 4、針對(duì)轉(zhuǎn)速感應(yīng)極限負(fù)荷控制性能的提高，采用了模糊自整定PID控制算法。建立系統(tǒng)的AMESim實(shí)體模型，并應(yīng)用MATLAB-Fuzzy工具箱設(shè)計(jì)了模糊PID控制器。對(duì)模糊PID控制系統(tǒng)進(jìn)行AMESim和MATLAB仿真研究，證明了模糊PID控制的優(yōu)越性，給出了模糊控制參數(shù)KP、KI、KD的基準(zhǔn)值，結(jié)合量化因子對(duì)動(dòng)態(tài)性能的影響分