基于AMESim的節(jié)能型液壓系統(tǒng)仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 16:16
針對(duì)基于蓄能器-液壓變壓器-液壓缸結(jié)構(gòu)的節(jié)能型液壓系統(tǒng),提出了對(duì)應(yīng)的蓄能器壓力-負(fù)載轉(zhuǎn)矩反饋的控制策略,提高了能量在回收階段的回收量和能量再利用的效率。對(duì)系統(tǒng)節(jié)能控制原理進(jìn)行理論分析,建立AMESim模型,仿真分析了節(jié)能型液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況,驗(yàn)證蓄能器壓力-負(fù)載轉(zhuǎn)矩反饋控制策略的有效性。研究結(jié)果表明:提出的控制策略可以有效地提高節(jié)能型液壓系統(tǒng)的節(jié)能效率,理想條件下能量的再利用率達(dá)到94%。
【文章來(lái)源】:機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2020,(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
節(jié)能型液壓系統(tǒng)原理圖
利用AMESim軟件中機(jī)械庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)液壓庫(kù)和信號(hào)控制庫(kù)的相關(guān)元件,根據(jù)節(jié)能型液壓系統(tǒng)原理建立仿真模型,如圖2所示。設(shè)置的仿真參數(shù)如表1所示。仿真內(nèi)容:第一階段,恒壓油源在0 s~10 s內(nèi)提供壓力穩(wěn)定的油液,使油缸抬升至最大行程;第二階段,在10 s~25 s內(nèi),恒壓油源切斷,負(fù)載在重力的作用下開始下降,蓄能器開始回收負(fù)載的重力勢(shì)能,回收壓力油液的過(guò)程為單向回收;第三階段,在第25 s時(shí),控制蓄能器通流方向的電磁閥開啟,蓄能器中儲(chǔ)存的壓力油開始釋放,推動(dòng)負(fù)載上升。分析系統(tǒng)的節(jié)能效果,即第三階段在蓄能器作為唯一能量來(lái)源的情況下,負(fù)載能回升的最大高度。表1 AMESim仿真參數(shù) 元件 參數(shù) 數(shù)值 系統(tǒng)油源 壓力(MPa) 15 蓄能器 容積(L) 20 預(yù)充氣壓力(MPa) 3 液壓缸 缸徑(mm) 100 桿徑(mm) 80 行程(cm) 300 負(fù)載 質(zhì)量(kg) 3 500
本文理論分析了節(jié)能型液壓系統(tǒng)的節(jié)能原理,并針對(duì)液壓變壓器排量比提出了提高能量回收與再利用效率的基于蓄能器壓力反饋和負(fù)載轉(zhuǎn)矩反饋的控制策略。建立節(jié)能型液壓系統(tǒng)的AMESim模型,并在蓄能器壓力-負(fù)載轉(zhuǎn)矩反饋的控制策略下進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明:理想狀態(tài)下,負(fù)載位移自3 m處下降回收的能量在能量釋放過(guò)程中可使負(fù)載位移上升至2.82 m,理論上能量的回收再利用率高達(dá)94%。圖4 動(dòng)態(tài)調(diào)整液壓變壓器排量比時(shí)的仿真結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于液壓變壓器的液壓系統(tǒng)節(jié)能研究[J]. 寧初明,晁智強(qiáng),韓壽松,劉相波,靳瑩. 機(jī)床與液壓. 2017(13)
[2]基于AMESim的液壓回油節(jié)流調(diào)速回路建模與仿真[J]. 劉偉,趙錟鴻. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(02)
[3]基于AMESim的液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂勢(shì)能回收控制策略[J]. 袁峰峰,袁祖強(qiáng),殷晨波,周唯靚. 液壓與氣動(dòng). 2014(05)
碩士論文
[1]基于液壓變壓器的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)節(jié)能研究[D]. 杜治.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]液壓恒壓網(wǎng)絡(luò)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性及控制策略研究[D]. 狄崇峰.北京理工大學(xué) 2016
[3]基于液壓變壓器的液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂回路研究[D]. 劉建.太原科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3480137
【文章來(lái)源】:機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2020,(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
節(jié)能型液壓系統(tǒng)原理圖
利用AMESim軟件中機(jī)械庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)液壓庫(kù)和信號(hào)控制庫(kù)的相關(guān)元件,根據(jù)節(jié)能型液壓系統(tǒng)原理建立仿真模型,如圖2所示。設(shè)置的仿真參數(shù)如表1所示。仿真內(nèi)容:第一階段,恒壓油源在0 s~10 s內(nèi)提供壓力穩(wěn)定的油液,使油缸抬升至最大行程;第二階段,在10 s~25 s內(nèi),恒壓油源切斷,負(fù)載在重力的作用下開始下降,蓄能器開始回收負(fù)載的重力勢(shì)能,回收壓力油液的過(guò)程為單向回收;第三階段,在第25 s時(shí),控制蓄能器通流方向的電磁閥開啟,蓄能器中儲(chǔ)存的壓力油開始釋放,推動(dòng)負(fù)載上升。分析系統(tǒng)的節(jié)能效果,即第三階段在蓄能器作為唯一能量來(lái)源的情況下,負(fù)載能回升的最大高度。表1 AMESim仿真參數(shù) 元件 參數(shù) 數(shù)值 系統(tǒng)油源 壓力(MPa) 15 蓄能器 容積(L) 20 預(yù)充氣壓力(MPa) 3 液壓缸 缸徑(mm) 100 桿徑(mm) 80 行程(cm) 300 負(fù)載 質(zhì)量(kg) 3 500
本文理論分析了節(jié)能型液壓系統(tǒng)的節(jié)能原理,并針對(duì)液壓變壓器排量比提出了提高能量回收與再利用效率的基于蓄能器壓力反饋和負(fù)載轉(zhuǎn)矩反饋的控制策略。建立節(jié)能型液壓系統(tǒng)的AMESim模型,并在蓄能器壓力-負(fù)載轉(zhuǎn)矩反饋的控制策略下進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明:理想狀態(tài)下,負(fù)載位移自3 m處下降回收的能量在能量釋放過(guò)程中可使負(fù)載位移上升至2.82 m,理論上能量的回收再利用率高達(dá)94%。圖4 動(dòng)態(tài)調(diào)整液壓變壓器排量比時(shí)的仿真結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于液壓變壓器的液壓系統(tǒng)節(jié)能研究[J]. 寧初明,晁智強(qiáng),韓壽松,劉相波,靳瑩. 機(jī)床與液壓. 2017(13)
[2]基于AMESim的液壓回油節(jié)流調(diào)速回路建模與仿真[J]. 劉偉,趙錟鴻. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(02)
[3]基于AMESim的液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂勢(shì)能回收控制策略[J]. 袁峰峰,袁祖強(qiáng),殷晨波,周唯靚. 液壓與氣動(dòng). 2014(05)
碩士論文
[1]基于液壓變壓器的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)節(jié)能研究[D]. 杜治.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]液壓恒壓網(wǎng)絡(luò)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性及控制策略研究[D]. 狄崇峰.北京理工大學(xué) 2016
[3]基于液壓變壓器的液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂回路研究[D]. 劉建.太原科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3480137
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