并联式混合动力装载机能量管理方法研究

【摘要】装载机作为一种应用广泛的工程机械，具有机动性好、操作灵活、作业效率高等优点，但由于其工作环境复杂、负荷变化频繁剧烈，存在油耗高、尾气和噪音污染严重等问题。近年来，混合动力技术在汽车领域的推广应用，为工程机械的节能技术研究提供了借鉴。对于混合动力系统而言，制定合理有效的能量管理方法是提高车辆燃油经济性的关键。能量管理需要根据系统动力元件的特性和实时工况，选择适当的工作模式，合理地进行动力分配，对其进行研究，对实现工程机械的节能减排具有重要意义。本文结合“863”国家高技术研究发展计划项目“新型混合动力工程机械关键技术及系统”（2009AA044403），以某5吨装载机为原型，以提高系统动力性和燃油经济性为目的，对混合动力装载机能量管理方法进行仿真和试验研究。主要包括以下内容：分析装载机工况特点及混合动力技术的可行性，对比不同结构形式，采用并联式油电混合动力装载机方案，进行结构设计、参数匹配及系统数学模型建立；针对并联系统特点，提出基于静态逻辑门限值、瞬时优化控制和模糊逻辑规则三种能量管理方法，使用MATLAB软件对其进行仿真分析；搭建混合动力装载机试验台，完成控制系统的硬件与软件设计，对能量管理方法进行试验研究。试验结果表明：与传统装载机相比，模糊逻辑方法可以节约燃油7.42%，混合动力系统满足装载机动力需求，超级电容满足系统充放电要求，证明了模糊逻辑能量管理方法的有效性和合理性。
【作者】李牧菲；
【导师】赵丁选；
【作者基本信息】吉林大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】混合动力；装载机；能量管理方法；模糊逻辑控制；

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