超越负载工况下汽车起重机起升机构负载控制方法的研究

【摘要】汽车起重机朝大吨位及超大吨位发展已是工程起重机行业发展的大势所趋。闭式液压系统由于其本身安全节能等优点,也逐步地得以在大吨位及超大吨位汽车起重机的卷扬机构中得以推广。闭式卷扬机构在超越负载工况下,卷扬马达不再作为执行元件吸收发动机功率,而是作为动力元件为发动机提供功率,因此会造成发动机负载率小于零从而导致其转速上升,严重时可引起发动机出现“飞车”现象。为防止发动机出现“飞车”现象,卷扬闭式液压系统中通常设置负载功率投入回路,以保证发动机的负载率大于零。然而负载投入功率过大,会造成发动机功率不必要的损失；负载投入功率过小,由于外界因素对负载投入功率的干扰而引起的负载率的波动,导致整车的安全性能欠佳。本文的研究重点就是对负载投入功率的恒功率控制,以保证发动机的最优负载率的恒定控制,达到汽车起重机对其安全性及节能性能的要求。根据液压系统功率等于系统中的压力与流量积的原理,只要对液压系统的压力及流量进行恒定控制,就可实现液压系统的闭环控制。本文的主要工作如下：首先,提出了对负载投入回路的压力与流量的闭环控制策略,来消除因风载的大小、温度变化等因素引起的压力与流量的波动导致功率失稳；然后,通过建立液压元件的动力学方程,建立了负载投入液压控制系统的动力学方程。利用计算机仿真工具,建立了某大吨位汽车起重机产品负载投入液压开环及闭环控制系统的仿真模型,并对二者进行了动态分析,研究了二者的动态特性,最终确定了闭环控制策略在负载投入液压控制系统中的可行性及优越性；最后在某大吨位汽车起重机产品的闭式卷扬系统中进行了实验研究,通过反复实验,以发动机油耗以及整车吊载过程中的稳定性作为指标,得出了该产品发动机在不同转速下及各种吨位起升重量下的最优负载率,并验证了闭环控制策略在负载投入液压控制系统中的可行性及优越性。
【作者】聂笃伟；
【导师】周志雄；黄志伟；
【作者基本信息】湖南大学，机械工程，2013，硕士
【关键词】汽车起重机；发动机负载率；负载投入；恒功率控制；闭环控制策略；计算机仿真；

【参考文献】
[1]马金辉.SAS/EM功能强大的数据挖掘工具[J].北京统计,2004,11:60-61.
[2]林运强.基于WiMAX系统的OFDMA物理层关键技术研究[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[3]李本韩.川西微晶白云母低温制备莫来石晶须的研究[D].成都理工大学,矿物材料学,2013,硕士.
[4]杨荫堂.班组长质量管理知识讲座第三讲试验班组长的质量管理[J].质量与可靠性.2004(03)
[5]汤玉龙.基于模糊神经网络的变压器故障诊断技术研究[D].湖南科技大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[6]王芷岩.普及美术 研究美术[D].华东师范大学,美术学,2013,硕士.
[7]刘淑颖.当代我国大学生意识形态安全教育研究[D].华中师范大学,思想政治教育,2014,硕士.
[8]王东辉,韩光宇.安徽天长地区构造圈闭封堵特性的分析[J].石油地球物理勘探,1989,03:350-358+366.
[9]郭玉海,李兴高.大直径盾构下穿北京机场快轨高架桥梁的安全控制技术[J].北京交通大学学报,2014,01:13-19.
[10]廖锦容.ATF3在肠癌细胞HCT116中生物学作用及蛋白酶体抑制剂Carfilzomib对ATF3的调节[D].福建医科大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[11]陈海平.青花菜霜霉病病原和流行因素研究[D].浙江大学,园艺（专业学位）,2012,硕士.
[12]郭治财.建筑业的“营改增”问题研究[D].山西财经大学,会计学,2014,硕士.
[13]刘青.pH响应性超支化聚合物的合成及其生物应用[D].中国科学技术大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[14]卢丽芳.倾斜式生长微纳结构薄膜及在场致发光器件中的应用[D].北京交通大学,2012.
[15]张霄,丁智,吴云双,谢宗星.城市轨道交通发展现状及前景浅析[J].现代城市,2014,02:17-19.
[16]王爱华.中国汇率政策的目标及效果研究[D].东北师范大学,世界经济,2012,硕士.
[17]李丹丹.二倍奇数长周期的二元广义分圆序列的线性复杂度讨论[D].郑州大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[18]张凌.单相光伏并网逆变器的研制[D].北京交通大学,2007.
[19]达飞鹏,宋文忠.基于FNN的滑模自适应控制[J].控制与决策,1998,04:14-18+29.
[20]康建锋.蛋白质的理化性质对山羊β-防御素抗菌活性的影响[D].华中农业大学,动物遗传育种与繁殖,2014,硕士.
[21]陆国平,郑毓蕃.一类非线性不确定系统的鲁棒H_∞控制[J].自动化学报,1999,03:104-108.
[22]张大成.论对民主党派基层组织的活动创新的基本要求[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2015,01:.
[23]汤淮波.马钱子生物碱贴剂的研制与局部传递药动学探索[D].中南大学,药学,2013,博士.
[24]陈武.基于压电陶瓷驱动的快刀伺服系统的研制[D].广东工业大学,机械工程,2014,硕士.
[25]张海燕,李家稳,曾学贵,陈峰.高速铁路事故预防措施的研究[J].中国安全科学学报.2002(01)
[26]金灿,王飞,苏为科.黄体酮合成工艺改进[J].化工生产与技术,2013,02:10-11+36+7.
[27]陈柯静.目的论视角下的科技英语汉译研究[D].湖南师范大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[28]陈静.证人出庭作证制度新问题研究[D].安徽大学,诉讼法学,2013,硕士.
[29]陈锟.泉州本地网综合网管系统升级设想[J].电信技术,2003,06:50-52.
[30]张燕舞.我国肿瘤基因治疗的专利分析及相应发展对策研究[D].中南大学,2003.
[31]马俊.交通网络演进：过程与机制研究[D].北京交通大学,2011.
[32]黄可为,杜斌.转炉合金最小成本控制模型[J].冶金自动化,2003,02:11-13+34.
[33]黄艺,彭博,李婷,梁振春.外生菌根真菌对重金属铜镉污染土壤中油松生长和元素积累分布的影响[J].植物生态学报,2007,05:923-929.
[34]金钟,刘杰.碳微纳米材料的性能调控和储能器件[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会：能源纳米科学与技术[C].中国化学会:,2014:2.
[35]张晓楠,陈影.现代制造企业的CRM营销分析[J].经济师,2002,03:159-160.
[36]王云霓,熊伟,王彦辉,于澎涛,曹恭祥,徐丽宏,左海军,贺亮亮.宁夏六盘山3种针叶林降水利用效率的年际变化及其对气象因子的响应[J].植物生态学报,2013,10:901-911.
[37]王文彬.地铁低压配电系统谐波分析及治理研究[D].西安科技大学,电气工程,2013,硕士.
[38]俞艳红.中国新材料产业创业投资的风险研究[D].首都经济贸易大学,企业管理,2013,硕士.
[39]郭瑾瑾.我国对老挝矿业投资风险评价研究[D].中国地质大学（北京）,会计（专业学位）,2014,硕士.
[40]权薇.居住区交往空间品质的改善及其设计方法探讨——以合肥市为例[D].合肥工业大学,建筑设计及其理论,2004,硕士.
[41]奚淡基.逆变器并网孤岛检测技术的研究[D].浙江大学,2006.
[42]秦俭.电子报关领域框架及构件的研究与实现[D].南京航空航天大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[43]李田.日语学习动机与焦虑的相关性研究[D].重庆大学,日语语言文学,2014,硕士.
[44]陈奇.肩袖冈上肌骨—肌腱结合部损伤愈合模型的实验研究[D].第二军医大学,外科学,2013,硕士.
[45]周前伟.无线网络中基于网络编码的MAC层调度策略[D].浙江工业大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[46]田娇娇.富勒烯C60及溶剂体系协同诱导聚碳酸酯高压下结晶行为的研究[D].西南交通大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[47]王婷婷.假瘤性炎性脱髓鞘脑病与低级别胶质瘤的临床—病理-~(1)H-MRS影像学研究[D].河北医科大学,神经病学,2013,硕士.
[48]史志杰.广义多极子技术在二维声子晶体能带结构计算中的应用[D].北京交通大学,工程力学,2014,博士.
[49]舒伟仁,张庆灵.不确定时滞广义系统的鲁棒非脆弱H_∞控制[J].控制与决策,2005,06:629-633.
[50]赵阳.试论井伏鳟二初期作品的动物主人公形象[D].吉林大学,日语语言文学,2013,硕士.