混合动力挖掘机动力控制及其测评系统研究

【摘要】液压挖掘机作为应用范围最为广泛、产销量最大的工程机械产品，由于受限于内燃机和液压传动技术能量利用率低的缺陷，其能耗高、排放大、效率低的作业特性已经无法适应现代社会绿色经济可持续发展的要求，且不利于环境污染的防治。可再生、零排放的电能驱动技术是目前在该领域公认的发展趋势，由于电能存储技术还不够发达，相对成熟的油电混合动力技术运用于液压挖掘机实现产业化，成为当前受国家支持的热点科研技术。本文针对采用欧Ⅲ发动机的液压挖掘机ZE205E的动力传动系统进行研究，以降低燃油消耗率为主要目的，着重研究混合动力系统改造的设计方案和动力匹配控制策略及其硬件在环仿真测试。通过基于cRIO数据采集平台搭建的测评系统对样机进行型式试验，分析该样机的作业性能和相比于传统机型的节能性。论文主要分为以下几个部分：1、叙述了混合动力挖掘机技术研究及其产业化的意义，通过对比该技术在国内外的研究现状以及应用情况，分析现有技术的不足，重点说明本课题研究的主要工作内容。2、从挖掘机的工作特点和节能方法出发，叙述了混合动力挖掘机动力系统的三类复合方式以及改造时各关键部件的参数估算及选取方法。3、阐述了各个关键部件以及相互之间的匹配控制策略研究方法，基于Matlab建立数学模型后通过dSPACE系统进行硬件在环仿真，验证控制算法的合理性。4、介绍了在样机装配、调试完成后，设计一套基于NI数据采集系统的针对混合动力挖掘机的测评系统，用于考察整机的性能。5、将实验数据以曲线图结合文字说明的形式进行分析，展示样机在实验中所表现出来的作业性能。
【作者】陈华；
【导师】倪涛；周润珈；
【作者基本信息】吉林大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】混合动力；挖掘机；节能；硬件在环仿真；测评；

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