针对液压挖掘机节能问题,提出一种用基于PLC控制器的电控节能系统。以挖掘机中液压泵与发动机功率不匹配为解决源头,利用PLC系统的多兼容性,对挖掘机各重要组成部分进行控制,实时处理各输入输出信号,并将监控信号传至上位机。

该文针对液压挖掘机节能问题,提出一种用基于PLC控制器的电控节能系统。以挖掘机中液压泵与发动机功率不匹配为解决源头,利用PLC系统的多兼容性,对挖掘机各重要组成部分进行控制,实时处理各输入输出信号,并将监控信号传至上位机,从而达到节能效果。

综述国内外工程机械应用的液压节能技术,介绍变量泵的排量控制,LS负载敏感控制和LUDV控制等几种节能控制方式,以及它们在不同工况下的控制措施.介绍混合动力控制在工程机械中的应用,对工程机械液压节能的发展趋势进行分析,提出基于全局功率匹配控制的节能构想.

大型船舶工作环境恶劣、工况多变,船舶柴油机系统在大负载扰动下,长期在高油耗区作业,系统功耗高,经济性差。液压控制技术通过液压泵和液压执行单元将压力能转换为机械能,具有传动平稳、控制精度高等优点。本文针对大型船舶液压系统的功率损失问题,结合现有的液压系统结构,设计一种船舶液压系统的功率智能匹配模块,针对功率智能匹配模块的关键原理和构成进行详细介绍。

<正> 功率匹配叶片泵利用负荷传感阀(LS阀)感知来自执行元件进油口的压力反馈信号,并进行检测、比较,从而控制泵的变量机构,使泵输出的压力和流量始终与负载压力、流量相适应,以实现功率匹配,提高系统效率。其原理如图1所示。

从节能角度考虑,通过对液压挖掘机功率匹配的分析,提出了将液压泵的功率曲线设定在发动机的功率曲线之上的功率匹配方法.随着负载压力的变化,主控制器对液压泵的排量进行控制,使液压泵能够完全吸收发动机的功率,保证了发动机始终在设定的转速下运行,实现了发动机功率充分利用和节能的目的.研究了单神经元比例-积分-微分(PID)控制器在节能控制系统上的应用,试验结果表明,文中提出的功率匹配方法可行,单神经元PID控制器能够根据不同的环境和作业工况进行参数自调整,具有自适应的能力.研究结果为进一步研究开发智能化挖掘机提供了依据.

通过对液压挖掘机功率匹配的分析,提出了将泵的功率曲线设定在发动机的功率曲线之上的功率匹配方法,研究了神经网络模糊比例-微分-积分(NN-Fuzzy-Pm)控制技术在挖掘机节能控制系统上的应用.试验结果证明了提出的节能方法和NN-Fuzzy-PD控制算法在挖掘机节能控制系统上的可行性.NN-Fuzzy-Pm控制器能根据不同的环境和作业工况进行参数自调整,具有自学习的功能.研究结果为进一步研究开发智能化挖掘机提供了依据.

变频技术的兴起与发展使液压系统的节能方式可从整个系统全面考虑，将变频技术应用于功率适应性液压系统，利用ARM单片机对液压系统进行变频调速，实现了液压泵与负载功率的匹配和系统节能。

现有的液压挖掘机功率匹配方法由于负载工况的剧烈波动和不可预知性导致动力源工作点很大部分分布于高油耗区域动力源本身效率无法得到提高从而影响了整机效率。为此提出了一种基于混合动力技术的液压挖掘机全局功率匹配与动力源优化的综合控制策略。该策略以传统功率匹配方法为基础结合混合动力的特点在实现动力源、液压泵和负载三者功率匹配的同时优化动力源的工作点提高整机的燃油经济性。试验表明采用该策略的液压挖掘机能够实现全局功率匹配同时减小了发动机的转速波动使其工作在高燃油效率区域提高了整机的燃油经济性。

本文针对液压挖掘机功率不匹配运行所产生的损失问题，设计了包含负载-泵-发动机三者的联合控制系统，实现了对柴油机和变量泵以及变量泵和负载的节能功率匹配控制，提高了发动机速度的稳定性，并对传统的由司机选择动力横式的方法进行了改进。