混合動力液壓挖掘機(jī)的建模及節(jié)能控制研究

【摘要】：以液壓挖掘機(jī)為代表的工程機(jī)械由于用量大、油耗高、排放差,已逐漸成為節(jié)能研究的主要對象之一。通過改進(jìn)發(fā)動機(jī)和液壓系統(tǒng)的性能已經(jīng)很難進(jìn)一步大幅度提高挖掘機(jī)的節(jié)能效果,而針對發(fā)動機(jī)與負(fù)載的功率匹配,仍有較大的提升空間,但又受現(xiàn)有動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制?；旌蟿恿夹g(shù)在汽車上的成功應(yīng)用為傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)的功率匹配節(jié)能研究提供了新的思路。本論文主要研究采用混合動力驅(qū)動系統(tǒng)來改善發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)分布的方法和理論,并通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。 本論文首先對單斗液壓挖掘機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行介紹,并通過比較分析目前已有的三種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式的優(yōu)缺點(diǎn),確定采用并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。 混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定后,通過液壓挖掘機(jī)各作業(yè)工況分析,在滿足負(fù)載功率需求前提下,對動力總成各部件分別進(jìn)行了選型和參數(shù)優(yōu)化匹配。 隨后本文重點(diǎn)就混合動力系統(tǒng)中發(fā)動機(jī)和電動機(jī)之間的能量分配控制策略進(jìn)行了研究。對用于并聯(lián)式混合動力汽車上的模糊控制策略進(jìn)行分析并加以改進(jìn)。為了比較模糊控制策略的節(jié)能效果,本文設(shè)計(jì)了以瞬時(shí)等效油耗最低為控制目標(biāo)的瞬時(shí)優(yōu)化控制策略。通過混合動力液壓挖掘機(jī)模型仿真對比分析,在沒有涉及取消怠速等節(jié)能環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,模糊控制策略和瞬時(shí)優(yōu)化控制策略控制下的混合動力液壓挖掘機(jī)分別比傳統(tǒng)機(jī)型節(jié)能15%和20%左右。 【關(guān)鍵詞】：液壓挖掘機(jī) 混合動力 節(jié)能 Simulink 瞬時(shí)優(yōu)化控制
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TU621
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景和意義10
• 1.2 液壓挖掘機(jī)能耗分析及節(jié)能研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 液壓挖掘機(jī)能耗分析10-12
• 1.2.2 液壓挖掘機(jī)節(jié)能研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 混合動力技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 汽車領(lǐng)域混合動力技術(shù)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 工程機(jī)械領(lǐng)域混合動力技術(shù)研究現(xiàn)狀15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-18
• 第2章 混合動力挖掘機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)分析18-24
• 2.1 單斗液壓挖掘機(jī)總體結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 液壓挖掘機(jī)混合動力驅(qū)動結(jié)構(gòu)及工作原理19-24
• 2.2.1 混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2.2 混合動力系統(tǒng)工作原理20-21
• 2.2.3 混合動力挖掘機(jī)動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式21-24
• 第3章 混合動力液壓挖掘機(jī)動力系統(tǒng)建模24-36
• 3.1 液壓挖掘機(jī)作業(yè)工況分析24-25
• 3.2 動力總成部件選型與參數(shù)匹配25-28
• 3.3 混合動力液壓挖掘機(jī)主要部件建模28-33
• 3.3.1 發(fā)動機(jī)建模28-31
• 3.3.2 電動/發(fā)電機(jī)(ISG)建模31-33
• 3.4 超級電容的建模33-36
• 第4章 混合動力液壓挖掘機(jī)控制策略研究36-60
• 4.1 混合動力液壓挖掘機(jī)控制策略研究現(xiàn)狀36-38
• 4.2 模糊邏輯控制策略38-47
• 4.2.1 模糊邏輯控制系統(tǒng)基礎(chǔ)38-40
• 4.2.2 混合動力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建立40
• 4.2.3 模糊控制器設(shè)計(jì)40-42
• 4.2.4 混合動力系統(tǒng)模糊控制器的輸入模糊化輸出清晰化42-44
• 4.2.5 混合動力系統(tǒng)模糊控制器控制規(guī)則的確定44-45
• 4.2.6 混合動力系統(tǒng)模糊控制器的模糊推理方式45-46
• 4.2.7 混合動力系統(tǒng)模糊控制器仿真模型建立46-47
• 4.3 瞬時(shí)優(yōu)化控制策略47-60
• 4.3.1 典型工作模式的能量流動和效率分析47-50
• 4.3.2 瞬時(shí)優(yōu)化控制算法目標(biāo)函數(shù)的建立50-58
• 4.3.3 瞬時(shí)優(yōu)化控制算法的建模58-60
• 第5章 混合動力液壓挖掘機(jī)仿真研究60-68
• 5.1 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)整體模型60-61
• 5.2 混合動力系統(tǒng)控制策略仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析61-68
• 5.2.1 瞬時(shí)優(yōu)化控制與模糊控制仿真實(shí)驗(yàn)研究61-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 論文總結(jié)68
• 6.2 論文展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和開發(fā)動向    阿布里提.阿布都拉,清水健一

JY320型履帶式液壓挖掘機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)    黃駿,劉斌

體現(xiàn)90年代技術(shù)的現(xiàn)代ROBEX系列挖掘機(jī)    蔡陽

神戶制鋼的最新機(jī)型──SK320國際型液壓挖掘機(jī)    海聲

Volvo　EC210/240液壓挖掘機(jī)    寒音

廈工·加藤卓越挖掘機(jī)    黃自文

液壓挖掘機(jī)功率匹配節(jié)能控制系統(tǒng)    尚濤,趙丁選,肖英奎,國香恩,金立生,張紅彥

基于混合動力技術(shù)的液壓挖掘機(jī)節(jié)能方案研究    王冬云;潘雙夏;林瀟;管成;

混合動力挖掘機(jī)    沈黎;

電動汽車混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析    徐宏佳

混合動力汽車復(fù)合儲能系統(tǒng)參數(shù)匹配與控制策略研究    于海芳

混合動力挖掘機(jī)動力總成及參數(shù)匹配方法研究    王冬云

基于ADVISOR的電動汽車性能仿真研究    劉靈芝;

混合動力電動汽車的建模與仿真研究    肖平;

混合動力技術(shù)與未來汽車的發(fā)展    徐小東;張炳力;

混合動力電動汽車用電機(jī)及驅(qū)動控制器的電磁兼容設(shè)計(jì)    韓利;溫旭輝;曾莉莉;

混合動力電動大客車的技術(shù)現(xiàn)狀    余曉江,何洪文,孫逢春

水平鉛酸電池的實(shí)驗(yàn)研究與性能分析    何士娟,張承寧,彭連云,孫逢春,譚建

混合動力電動汽車技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀    何洪文,祝嘉光,李劍

電驅(qū)動車輛雙電機(jī)協(xié)調(diào)控制研究    李巍,張承寧

車用鋰離子電池充放電性能及應(yīng)用研究    魏躍遠(yuǎn),林逸,林程,王震坡,何洪文

電動汽車?yán)m(xù)駛里程能量計(jì)算和影響因素分析    徐貴寶,王震坡,張承寧

貫徹“汽車新政”加快安徽電動汽車工業(yè)的發(fā)展    張炳力;趙韓;

GIS在電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)運(yùn)行中的應(yīng)用    謝添卉;李武峰;柏德勝;崔宇;羅小英;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP PID在電動車能量回收技術(shù)中的運(yùn)用    安強(qiáng);

機(jī)動車尾氣污染與新能源汽車    裴琨;

電動汽車上電機(jī)的選用    劉子豪;

混合動力電動汽車的振動建模與仿真研究    薛玉春;萩原一郎;張義民;

ADVISOR仿真軟件及其在電動汽車仿真中的應(yīng)用    張?jiān)?張承慧;

基于前驅(qū)動橋的電動汽車耦合振動研究    薛玉春;薛震;張義民;

液壓挖掘機(jī)工作裝置軌跡模糊控制方法    郭剛;黎波;張宏梅;羅文興;

液壓挖掘機(jī)作業(yè)過程預(yù)測控制方法研究    郭剛;黎波;張宏梅;羅文興;

基于混合系統(tǒng)理論的混合動力客車控制策略和參數(shù)優(yōu)化研究    尹安東

混合動力汽車雙機(jī)械端口電機(jī)及其控制系統(tǒng)研究    龐珽

氣動燃油混合動力車混合效能分析及其電控氣動發(fā)動機(jī)的研究    陳平錄

液壓挖掘機(jī)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)控制策略研究    林瀟

負(fù)載口獨(dú)立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    劉英杰

磁浮電源與懸浮控制系統(tǒng)的耦合作用研究    張鼎

面向產(chǎn)品工程化的混合動力客車設(shè)計(jì)方法研究    楊鈁

半掛汽車列車動態(tài)特性分析與魯棒控制    常勝

電動輪汽車制動集成控制策略與復(fù)合ABS控制研究    王吉

微網(wǎng)諧波振及電壓暫降的評估與控制    雷之力

基于SOC估計(jì)算法的電動汽車充電器設(shè)計(jì)    余熠

水聲換能器壓力補(bǔ)償與拖體設(shè)計(jì)方法研究    高明全

混合動力電動汽車電機(jī)驅(qū)動控制研究    楊崔

純電動車電池組管理系統(tǒng)的研究    莊益詩

基于DSP的壓鑄機(jī)壓射控制器研究    許文文

導(dǎo)電聚苯胺在超級電容器中的應(yīng)用研究    鄒武元

含氮活性碳材料的制備及其電化學(xué)性能研究    李利民

超級電容器用納米二氧化錳的制備及電化學(xué)性能研究    楊艷靜

電動汽車大功率智能充電器的若干關(guān)鍵技術(shù)的研究    姚文賢

基于虛擬儀器的液壓元件綜合性能測試系統(tǒng)研究    蔡超志

混合動力汽車的控制策略研究    王勇,李建勇,張欣,耿聰

變電流下的電池荷電狀態(tài)定義方法探討    麻友良,陳全世,朱元

動力電池組特性分析與均衡管理    陳守平,張軍,方英民,梁毅

獨(dú)立光伏系統(tǒng)中超級電容器蓄電池有源混合儲能方案的研究    唐西勝;齊智平;

超級電容電動公交車用雙向直流驅(qū)動器的設(shè)計(jì)    韓明武;黃軍;楊世彥;

燃料電池汽車用DC/DC變換器的控制策略及仿真    肖明,張逸成,姚勇濤,任恒良,孔繁虹,張潔萍

純電動大客車超級電容器參數(shù)匹配與實(shí)驗(yàn)    李軍求,孫逢春,張承寧,李紅林

電動汽車動力電池模型和SOC估算策略    宮學(xué)庚,齊鉑金,劉有兵,楊清新,路宗利

利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測電池SOC的研究    齊智,吳鋒,陳實(shí),于卿,王國慶

混合動力電動車用384V/80 Ah MH-Ni動力電池系統(tǒng)    吳伯榮;屠海令;陳暉;朱磊;簡旭宇;劉明義;蔣利軍;杜軍;龔志新;張俊英;

混合動力客車整車控制策略及總成參數(shù)匹配研究    劉明輝

基于四端口機(jī)電能量變換器的混合動力系統(tǒng)的研究    程遠(yuǎn)

混合動力電動汽車用永磁同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究    趙峰

超級電容蓄電池復(fù)合電源的研究與仿真    張靖

混合動力城市客車試驗(yàn)及車載鎳氫電池管理系統(tǒng)研究    趙慧勇

主從能源電動汽車能源匹配研究    王曉峰

MH-Ni電池充放電特性的建模與仿真    譚巧玲

輕度混合動力汽車動力電池匹配研究    郭曉建

并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)建模與能量管理策略仿真研究    張冬

液驅(qū)及電動混合動力在挖掘機(jī)的運(yùn)用(下)    姜繼海;

并聯(lián)式混合動力液壓挖掘機(jī)動力源特性研究    林瀟;管成;潘雙夏;王冬云;

產(chǎn)品·國外    

混合動力液壓挖掘機(jī)動臂勢能回收系統(tǒng)    林瀟;管成;裴磊;潘雙夏;

混合動力電動城市公交客車控制策略    林楓,吳森,曹正策,宗楊,趙世科

液壓混合動力公交車“野心不小”    

國外新型專用車展示    寧文祥;

錦上添花 2011款現(xiàn)代索納塔混合動力版與渦輪增壓版    

并聯(lián)式混合動力電動汽車模糊控制策略的仿真研究    李爭,趙濤,姜衛(wèi)東,倪有源

混合動力環(huán)保廂式概念貨車問世    吳融華

混合動力系統(tǒng)工作原理簡述及系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)    宋百朝;楊森林;宋東虹;馮朝昀;楊新琴;

東風(fēng)EQ7200HEV混合動力轎車成本分析和市場探索    徐平興;朱禹;

ISG型混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)應(yīng)用    葉先軍;張炳力;王希珍;

節(jié)能減排 大力發(fā)展混合動力電動汽車    張冰戰(zhàn);趙韓;江昊;

混合動力電動公交車的技術(shù)問題研究    王大興;岑艷;梁龍;張欣;

GZ6110HEV混合動力電動汽車的開發(fā)    鄭方明;鄒少華;林濟(jì)余;

混合動力傳動系統(tǒng)匹配評價(jià)指標(biāo)的探討    何仁;王若平;王憲英;

串聯(lián)式混合動力電動客車SHEB6110的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真分析    孫立清;李閩;蕭玉瑋;李玉芳;于蕾艷;

串聯(lián)式混合動力城市客車APU控制策略研究    熊華勝;盧蘭光;

混合動力電動汽車制動能量回饋系統(tǒng)分析    殷承良;彭?xiàng)?

汽油混合動力技術(shù)改變汽油機(jī)發(fā)展前景    哈爾濱東安動力發(fā)動機(jī)有限公司 劉大華

上海汽車將實(shí)現(xiàn)混合動力轎車商品化    王進(jìn)

春蘭動力鎳氫電池摘取奧運(yùn)綠色公交入場券    張萍

春蘭動力鎳氫電池在京中標(biāo)    記者 賁騰 通訊員 張萍

南車時(shí)代新能源產(chǎn)業(yè)效果凸顯    矯陽

一汽紅旗混合動力轎車解放混合動力客車研制成功    尹永生

混合動力 日本走在了前面    本報(bào)記者 劉堅(jiān)

首批混合動力電動汽車國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布    記者 馬文生

50輛環(huán)保大巴亮相高交會    佘慧萍

鄭州宇通油電混合動力公交車批量上市    記者 李建偉

重度混合動力汽車油耗和排放綜合控制策略研究    隗寒冰

混合動力發(fā)動機(jī)電控管理系統(tǒng)開發(fā)及排放控制研究    王存磊

靜液傳動混合動力輪邊驅(qū)動車輛節(jié)能與控制特性研究    王昕

前后雙離合器式并聯(lián)混合動力城市公交車控制策略研究    黃援軍

混合動力電動代步車關(guān)鍵技術(shù)的研究    李正明

混合動力汽車動力總成參數(shù)匹配方法與控制策略的研究    鄭維

混合動力汽車動力總成參數(shù)匹配方法與控制策略的研究    鄭維

插電式混合動力城市公交大客車關(guān)鍵技術(shù)研究    劉璽斌

混合動力拖拉機(jī)動力特性的研究    鄧曉亭

并聯(lián)混合動力汽車控制策略研究    葉曉

混合動力電控自動調(diào)速系統(tǒng)試驗(yàn)臺開發(fā)    黃小楓

ISG型混合動力長安汽車關(guān)鍵技術(shù)研究    楊雪梅

基于dSPACE的混合動力控制器原型研究與開發(fā)    段薇

混合動力SUV總成參數(shù)匹配與優(yōu)化    陳祥豐

基于42V電源混合動力汽車動力系統(tǒng)的研究    張娟萍

混合動力城市客車多能源控制策略研究    張杰

混合動力輕客動力參數(shù)匹配及控制策略研究    何海波

混合動力電動汽車的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真    方丹

混合動力轎車電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和研究    郭璐璐

并聯(lián)式混合動力電動汽車的模糊邏輯控制    邱海漩