【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,工程機械車輛在城市基礎(chǔ)設施的發(fā)展中扮演著越來越重要的的角色。但與此同時,環(huán)境和能源問題帶來的問題也隨之變成亟待解決的問題。推土機作為國家基礎(chǔ)設施建設的重要裝備,其特點是工作環(huán)境復雜多變,場地條件惡劣,負荷隨作業(yè)工況波動范圍較大、頻度較高,另外對駕駛員的操作技術(shù)要求很高。整個作業(yè)過程中推土機生產(chǎn)效率較低,排放較大,系統(tǒng)故障復雜,這些缺點已然不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求了,因此新型節(jié)能推土機便是未來工程機械的發(fā)展趨勢。電傳動作為目前被認為最可靠的節(jié)能減排技術(shù)被應用于推土機上是解決燃油經(jīng)濟性的最佳途徑。針對工程機械的特殊結(jié)構(gòu)開發(fā)設計有針對性及合理化的控制策略是提高推土機燃油經(jīng)濟性的關(guān)鍵所在。本文是以山推SD24E型履帶推土機為研究基礎(chǔ),開發(fā)設計了電傳動推土機的MATLAB/simulink模型,以推土機的燃油經(jīng)濟性為目的,深入研究了電傳動推土機能量管理策略。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)通過對電傳動履帶車輛的分析研究,選擇適合于電傳動推土機的結(jié)構(gòu)形式,并確定相應的結(jié)構(gòu)參數(shù)。根據(jù)推土機綜合作業(yè)工況,分析電傳動推土機的工作模式。(2)通過對電傳動車輛的建模分析,決定采用后向式仿真建模方法并利用理論建模與實驗數(shù)據(jù)建模相結(jié)合的方法,基于MATLAB/simulink平臺建立發(fā)動機、發(fā)電機、超級電容、電機及轉(zhuǎn)速控制策略等模型,采用簡化的方法建立電傳動推土機動力學模型及附件模型。(3)通過分析模糊控制理論基礎(chǔ)及電傳動推土機的整機模型,從而確定了以超級電容和整機需求功率作為模糊輸入,發(fā)動機目標功率作為模糊輸出的控制器模型。通過模糊化與清晰化處理輸入輸出輸出參數(shù),確定出隸屬函數(shù)類型及論域,并根據(jù)整個循環(huán)作業(yè)工況制定合理的模糊規(guī)則庫。最后,依照模糊工具箱的特點完成模糊邏輯的建立,并在simulink中建立模糊控制能量管理模型。最后仿真分析對比了基于規(guī)則的能量管理策略。(4)由于模糊控制器中不論是隸屬度函數(shù)的選取還是規(guī)則庫的設計都比較依賴于主觀經(jīng)驗,通常無法達到最優(yōu)控制,因此采用遺傳算法去更進一步的優(yōu)化模糊控制器,從而達到更好地控制效果。通過對約束條件的確定及目標函數(shù)的算法程序的設計完成對模糊控制器隸屬度函數(shù)的優(yōu)化,通過優(yōu)化發(fā)現(xiàn)較模糊控制而言整車的燃油經(jīng)濟性得到進一步提高,發(fā)動機的工作點的分布更加合理化。
【圖文】：

而是通過燃油作用產(chǎn)生機械能，帶動發(fā)電機工作產(chǎn)生電能，最后完成驅(qū)動上的功率輸出。目前國外專注于工程機械車輛研究的企業(yè)（卡勒比特、日立建機、、利勃海爾）在電傳動技術(shù)應用領(lǐng)域應經(jīng)取得了一定成果，并且在世界各大工程機覽會中亮出自己的產(chǎn)品[11]。而國內(nèi)工程機械領(lǐng)域中對電傳動技術(shù)的研究稍微晚了一柳工、徐工、山推等企業(yè)陸陸續(xù)續(xù)推出一些電傳動工程機械。每一次的技術(shù)革新都短與國外技術(shù)差距的良機，因此積極開展工程機械電傳動的研究是十分有必要的。.1 國外研究現(xiàn)狀國外電傳動工程機械節(jié)能技術(shù)的研究及應用真正開始于 2008 年。在裝載機方面，，2008 年瑞典的沃爾沃建筑設備有限公司在拉斯維加斯Conexpo展會世界展示了首臺電傳動裝載機—L220F型油電混合動力輪式裝載機，如圖 1.1 所示，機進行工作時，發(fā)電機拖動發(fā)動機進行啟動，從而減少發(fā)動機低轉(zhuǎn)速工作時間，該節(jié)省燃料最高可達 10%[12]；

向世界展示了首臺電傳動裝載機—L220F型油電混合動力輪式裝載機，如圖 1.1 所示，載機進行工作時，發(fā)電機拖動發(fā)動機進行啟動，從而減少發(fā)動機低轉(zhuǎn)速工作時間，該統(tǒng)節(jié)省燃料最高可達 10%[12]；圖 1.1 L220F 型油電并聯(lián)混合動力輪式裝載機2010 年卡勒比特 966K XE 電傳動輪式裝載機出現(xiàn)在在德國慕尼黑展會上；2014 年，型電傳動輪式裝載機ZW220HYB-5B的節(jié)能效率高達 26%，同時還可制動回收能量]，具體如圖 1.2 所示：
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU623.5

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2702278