油液混合動力挖掘機流量耦合式及扭矩耦合式動力系統(tǒng)研究.pdf

1、混合動力技術(shù)是實現(xiàn)挖掘機節(jié)能減排的有效途徑，也是當(dāng)前挖掘機節(jié)能研究的熱點方向。其中油液混合動力因為其高功率密度、低成本等優(yōu)勢也開始受到國內(nèi)外主機廠及研究機構(gòu)的注意，但至今只有個別國外公司推出油液混合動力挖掘機，國內(nèi)相關(guān)研究尚處于起步階段。本文圍繞油液混合動力挖掘機動力系統(tǒng)開展了結(jié)構(gòu)設(shè)計、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)計了一種基于流量耦合結(jié)構(gòu)的挖掘機多工作裝置能量回收系統(tǒng)，實現(xiàn)了動臂

2、下降與回轉(zhuǎn)運行狀態(tài)的自動判斷，及動臂勢能與回轉(zhuǎn)制動動能的自動回收;實現(xiàn)了回收油液與主泵流量的耦合輸出。
　　2、針對流量耦合式油液混合動力結(jié)構(gòu)，提出一種以輸出過程中能量損失最小及輸出流量波動最小為控制目標(biāo)的流量分配控制策略，實現(xiàn)了系統(tǒng)總輸出流量與負(fù)載需求的匹配，輔助動力源與主動力源流量輸出的自動分配，以及流量平穩(wěn)輸出。仿真與試驗結(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)動機效率優(yōu)化與工作裝置能量回收的復(fù)合式油液混合動力挖掘機系統(tǒng)為研究對象，基于最優(yōu)控制動態(tài)規(guī)劃法，提出扭矩耦合式油液混合動力挖掘機系統(tǒng)的動力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。以油耗最小為控制目標(biāo)進(jìn)行了動力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，進(jìn)而進(jìn)行了發(fā)動機效率優(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力挖掘機系統(tǒng)的離線能量管理策略優(yōu)化方法，進(jìn)而提出了實時在線的能量優(yōu)化管理策略，實現(xiàn)了對負(fù)載工況及蓄能器