本文關(guān)鍵詞：串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)能量管理及其回收技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油需求量猛增而其存量日益緊張，且環(huán)境惡化問題也日益威脅人類身體健康，而裝載機(jī)作為一種常見的工程機(jī)械裝備，其用量大、能耗高，此時(shí)研究其節(jié)能技術(shù)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，，也為進(jìn)一步研究其它同類工程機(jī)械裝備提供了一定的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)裝載機(jī)方案中存在發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率低、傳動(dòng)系統(tǒng)能量耗損大、制動(dòng)能量無法回收等問題，針對(duì)以上問題，并考慮改造成本與實(shí)用性，論文采用串聯(lián)式油電混合動(dòng)力系統(tǒng)方案，利用模糊邏輯控制策略完成能量管理與能量回收，使裝載機(jī)系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行且取得較好的節(jié)能效果。 論文主要研究?jī)?nèi)容及相關(guān)結(jié)論如下： 1、提出串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)方案。分析裝載機(jī)的鏟裝工況特點(diǎn)，具體研究造成傳統(tǒng)裝載機(jī)能耗高、效率低的原因，并據(jù)此提出串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)方案，目標(biāo)是使發(fā)動(dòng)機(jī)高效平穩(wěn)運(yùn)行，提高傳動(dòng)系統(tǒng)效率，且能對(duì)工作過程中的可再生能量進(jìn)行回收，同時(shí)完成串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)中關(guān)鍵元件的參數(shù)匹配與數(shù)學(xué)建模。 2、提出串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)能量管理控制策略。論述模糊邏輯控制算法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的基本原理，研究模糊邏輯控制策略和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法在串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)上的應(yīng)用，以動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求得的全局最優(yōu)解為基準(zhǔn)，對(duì)模糊邏輯控制算法節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果表明，串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)中，采用模糊邏輯控制策略相比傳統(tǒng)裝載機(jī)可節(jié)油13.28%。利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解獲得的全局最小燃油消耗值，理論上可比傳統(tǒng)裝載機(jī)低16.88%。 3、裝載機(jī)制動(dòng)能量回收控制算法研究。分析裝載機(jī)制動(dòng)模式的種類以及剎車時(shí)車輪的受力狀況，采用模糊邏輯控制算法解決制動(dòng)能量回收中機(jī)械制動(dòng)和電機(jī)回饋制動(dòng)的比例分配問題。仿真結(jié)果表明，串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)中采用能量回收控制算法可比傳統(tǒng)裝載機(jī)系統(tǒng)節(jié)油15.65%。 4、搭建串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)試驗(yàn)臺(tái)和Matlab/Simulink仿真模塊。論文共進(jìn)行二組實(shí)驗(yàn)和二組仿真：針對(duì)傳統(tǒng)裝載機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)；針對(duì)串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)模糊邏輯控制策略的臺(tái)架試驗(yàn)和仿真分析；在驗(yàn)證仿真模型和控制算法合理的基礎(chǔ)上，針對(duì)串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)能量回收的仿真分析。 仿真和實(shí)驗(yàn)表明，串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)方案可以使發(fā)動(dòng)機(jī)高效穩(wěn)定工作；模糊邏輯能量管理控制策略是一種實(shí)用的在線能量管理方法，可有效提高裝載機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性；模糊邏輯控制算法可以完成對(duì)制動(dòng)力矩的合理分配，通過電機(jī)回饋制動(dòng)完成制動(dòng)能量回收，進(jìn)一步提高了裝載機(jī)系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
【關(guān)鍵詞】：裝載機(jī) 串聯(lián)式混合動(dòng)力 控制策略 能量回收 動(dòng)態(tài)規(guī)劃 模糊邏輯
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH243
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究的意義11
• 1.2 國(guó)外混合動(dòng)力裝載機(jī)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力裝載機(jī)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 章節(jié)內(nèi)容安排15
• 1.5 本章小結(jié)15-17
• 第2章 裝載機(jī)工況特征分析及系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)17-25
• 2.1 傳統(tǒng)裝載機(jī)結(jié)構(gòu)形式與工況特點(diǎn)17-19
• 2.1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)形式17-18
• 2.1.2 整機(jī)工況分析18-19
• 2.2 傳統(tǒng)裝載機(jī)能量損失分析19-23
• 2.2.1 液力變矩器傳動(dòng)效率分析19
• 2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失分析19-21
• 2.2.3 裝載機(jī)可回收能量分析21-23
• 2.3 裝載機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)23-24
• 2.3.1 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)方案23-24
• 2.3.2 串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)方案特點(diǎn)24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)參數(shù)匹配與系統(tǒng)建模25-37
• 3.1 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)參數(shù)匹配25-27
• 3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)匹配25-26
• 3.1.2 發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)參數(shù)匹配26
• 3.1.3 超級(jí)電容的參數(shù)匹配26-27
• 3.2 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)系統(tǒng)建模27-35
• 3.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型27-28
• 3.2.2 電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型28-30
• 3.2.3 超級(jí)電容數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.2.4 液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型31-32
• 3.2.5 傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型32
• 3.2.6 整車動(dòng)力學(xué)模型32-35
• 3.3 本章小結(jié)35-37
• 第4章 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)能量管理研究37-47
• 4.1 串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)控制策略概述37
• 4.2 模糊邏輯控制策略37-41
• 4.2.1 模糊邏輯控制算法簡(jiǎn)介37-38
• 4.2.2 模糊邏輯控制器設(shè)計(jì)38-41
• 4.3 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法41-46
• 4.3.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法簡(jiǎn)介41-42
• 4.3.2 系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)與約束方程42-43
• 4.3.3 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法應(yīng)用43-45
• 4.3.4 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 混合動(dòng)力裝載機(jī)制動(dòng)能量回收算法研究47-55
• 5.1 裝載機(jī)制動(dòng)能量回收分析47-48
• 5.1.1 裝載機(jī)制動(dòng)模式分類47
• 5.1.2 裝載機(jī)制動(dòng)能量回收策略47-48
• 5.2 裝載機(jī)制動(dòng)力矩分配48-54
• 5.2.1 裝載機(jī)制動(dòng)時(shí)車輪受力分析48-49
• 5.2.2 裝載機(jī)制動(dòng)力分配規(guī)則設(shè)計(jì)49-54
• 5.3 本章小結(jié)54-55
• 第6章 臺(tái)架實(shí)驗(yàn)與 Matlab/Simulink 仿真55-71
• 6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟硬件搭建55-59
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件搭建55-57
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件搭建57-59
• 6.2 實(shí)驗(yàn)和仿真方案設(shè)計(jì)59
• 6.3 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果59-68
• 6.3.1 試驗(yàn)臺(tái)平臺(tái)調(diào)試59-61
• 6.3.2 傳統(tǒng)裝載機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)61-62
• 6.3.3 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)模糊邏輯控制策略仿真62-64
• 6.3.4 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)模糊邏輯控制策略臺(tái)架實(shí)驗(yàn)64-65
• 6.3.5 串聯(lián)混合動(dòng)力裝載機(jī)能量回收策略仿真65-67
• 6.3.6 綜合油耗對(duì)比曲線67-68
• 6.4 結(jié)果分析及結(jié)論68
• 6.5 本章小結(jié)68-71
• 第7章 總結(jié)與展望71-73
• 7.1 工作總結(jié)71
• 7.2 工作展望71-73
• 作者簡(jiǎn)介73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：串聯(lián)式混合動(dòng)力裝載機(jī)能量管理及其回收技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：353558