针对液压支架平衡缸位置控制系统自适应性差、抗干扰能力弱等问题,对平衡缸的位置控制方法进行了研究。将具有较好鲁棒性的模糊控制方法与常规PID相结合,实现了对PID参数的自主调节,进一步提高了常规PID的自适应能力;在分析阀控非对称缸结构原理的基础上,建立了平衡缸位置控制系统的数学模型,并利用AMESim-Simulink联合仿真模型进行了仿真实验,在有无冲击载荷的工况下,对常规PID与模糊PID两种算法的控制效果进行了分析比较。研究结果表明与常规PID控制器相比,模糊PID控制器对阶跃信号的调节时间缩短了约2倍,超调量降低了12%;在施加冲击载荷情况下,模糊PID控制器的抗干扰能力和响应速度都明显优于常规PID,能够将平衡缸维持在目标位置,具有更好的控制效果和动态稳定性。

针对混动叉车频繁升降及起停制动造成能量损耗严重等问题,聚焦混动叉车势能回收与行车时双动力能源分配控制策略能效提升的关键技术,进行了混动叉车势能与制动能量联合回收系统设计。在传统混动叉车并联式混动系统基础上改进优化,运用前向建模思想搭建仿真模型。为实现精准控制液压缸位移,提出了一种模糊PID自适应控制系统;为优化混动叉车在行车时发动机和驱动电机的工作效率并进行制动能量回收,基于发动机最优工作曲线提出一种制动能量回收控制策略。最后基于JB/T 11988—2014制定多种工况,运用AMESim和Simulink进行多种工况下仿真对比试验,验证该方法有效性,实现能量回收效率提升,势能与制动能量联合回收效率最高可达56.86%。

针对电动叉车在其工况循环中,门架系统升降和驱动系统起、制动频繁所产生的节流损耗和能量浪费问题,提出一种基于工作特征的能量联合回收方法。在分析叉车典型工作流程基础上,提出以超级电容作为储能装置的电动叉车势能和制动能的联合回收方案,并引入模糊PID自适应控制方法实现电液位置伺服系统对液压缸位移的精准控制;针对提出的方案和控制方法,运用AMESim和Simulink软件建立了电动叉车势能和动能的能量联合回收仿真模型;最后,利用提出的方法和仿真模型对某仓库电动叉车的一个工作循环进行能量回收分析,结果表明所提方法对势能和制动能联合回收的效果显著,提高了电动叉车续航里程和能量使用效率。

针对双系统中执行元件存在负载不均衡、泄漏量不同、摩擦力不等和制造误差等因素,会产生执行元件在工作过程中不同步的现象,该文进行控制系统设计,建立阀控液压缸系统数学模型,设计梁底悬挂运梁机双液压系统,运用AMESim-Simulink软件对双液压系统进行同步控制仿真分析。仿真结果引入常规PID与模糊PID进行对比分析,显示梁底悬挂运梁机双系统在模糊PID控制下同步控制精度提高65%,证明了应用模糊理论的梁底悬挂运梁机双系统同步控制策略的有效性。