本文關(guān)鍵詞：多級(jí)壓力源液壓矩陣回路節(jié)能控制研究

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【摘要】：當(dāng)前,節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今液壓技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展不可忽視的問題之一。傳統(tǒng)大功率電液比例閥控液壓系統(tǒng)已很好地實(shí)現(xiàn)了執(zhí)行器的平穩(wěn)、快速、準(zhǔn)確控制,然而傳動(dòng)效率低卻始終困擾著這類液壓系統(tǒng)的發(fā)展。本文基于大功率液壓系統(tǒng)多泵、多執(zhí)行器的特征,提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)不同流量和多級(jí)壓力輸出特性且具有能量?jī)?chǔ)備和調(diào)控能力的液壓矩陣回路,使其不僅能夠動(dòng)態(tài)匹配多工況變負(fù)載,而且又能進(jìn)行能量流的全局調(diào)配,達(dá)到系統(tǒng)高效節(jié)能的目的。本論文所開展的主要研究工作有:首先,定義了閥矩陣及液壓矩陣回路,分析了液壓矩陣回路的組成及工作原理,給出其設(shè)計(jì)原則,對(duì)其節(jié)能特性、冗余性等進(jìn)行了分析,建立了閥矩陣的數(shù)學(xué)模型,最終給出了液壓矩陣回路的適用系統(tǒng)。其次,針對(duì)單一壓力源不能很好匹配多執(zhí)行器中每個(gè)執(zhí)行器負(fù)載,也不能實(shí)時(shí)匹配單一執(zhí)行器變負(fù)載工況變化,更不利于能量的回收和再生等問題,基于液壓矩陣回路,提出多級(jí)壓力源液壓矩陣回路,分析了多級(jí)壓力源液壓矩陣回路原理,研究多級(jí)輸出力的實(shí)現(xiàn),探討了其節(jié)能機(jī)理,并給出了壓力切換控制方法。然后,以多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)為例,建立了其數(shù)學(xué)模型,仿真研究其采用多級(jí)壓力源液壓矩陣回路后,其控制性能和節(jié)能特性。最后建立了多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能效果,但是位置跟隨過程還需改善。本論文所進(jìn)行的上述研究?jī)?nèi)容奠定了液壓矩陣回路研究的基礎(chǔ),也為液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制提供了新思路。
【關(guān)鍵詞】：液壓矩陣回路 負(fù)載匹配 節(jié)能 位置控制 多級(jí)壓力源
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究11-18
• 1.2.1 變量泵控制技術(shù)12-13
• 1.2.2 變頻控制技術(shù)13-14
• 1.2.3 泵閥復(fù)合控制14-15
• 1.2.4 能量回收技術(shù)15-16
• 1.2.5 閥控系統(tǒng)節(jié)能性研究16-18
• 1.3 液壓矩陣回路18-20
• 1.4 課題的研究意義及內(nèi)容20-22
• 第2章 液壓矩陣回路基礎(chǔ)理論研究22-41
• 2.1 液壓矩陣回路概念和組成22-25
• 2.1.1 閥矩陣概念22
• 2.1.2 閥矩陣工作原理22-23
• 2.1.3 液壓矩陣回路組成23-25
• 2.2 液壓矩陣回路設(shè)計(jì)原則25-27
• 2.3 閥矩陣的數(shù)學(xué)描述27-31
• 2.3.1 閥矩陣的數(shù)學(xué)描述27-28
• 2.3.2 閥矩陣數(shù)學(xué)建模28-31
• 2.4 液壓矩陣回路基本特性31-39
• 2.4.1 節(jié)能性32-37
• 2.4.2 冗余性37-39
• 2.4.3 多功能性39
• 2.4.4 可逆設(shè)計(jì)39
• 2.5 液壓矩陣回路適用系統(tǒng)39-40
• 2.6 本章小結(jié)40-41
• 第3章 多級(jí)壓力源液壓矩陣回路設(shè)計(jì)41-56
• 3.1 多級(jí)壓力源輸入時(shí)液壓矩陣回路原理41-42
• 3.2 多級(jí)輸出力的實(shí)現(xiàn)42-47
• 3.2.1 多級(jí)輸出力定義42-43
• 3.2.2 工作模式的定義43-45
• 3.2.3 閥控非對(duì)稱缸多級(jí)輸出力45-47
• 3.3 多級(jí)壓力源節(jié)能機(jī)理研究47-52
• 3.3.1 多級(jí)壓力源輸入節(jié)流損失分析47-48
• 3.3.2 泵源輸出功率分析48-49
• 3.3.3 能量回收再利用與能量再生49-50
• 3.3.4 負(fù)載匹配特性分析50-52
• 3.4 壓力切換控制方法52-55
• 3.4.1 壓力切換與工作象限52-53
• 3.4.2 壓力切換邏輯控制策略53-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第4章 多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)仿真和實(shí)驗(yàn)研究56-79
• 4.1 多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)原理56-57
• 4.2 多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模57-60
• 4.2.1 多級(jí)壓力源閥控缸流量連續(xù)性方程58-59
• 4.2.2 閥的線性化流量方程59-60
• 4.2.3 液壓缸和外負(fù)載力的平衡方程60
• 4.2.4 多級(jí)壓力源閥控液壓缸系統(tǒng)的傳遞函數(shù)60
• 4.3 多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)仿真研究60-69
• 4.3.1 系統(tǒng)仿真模型的建立60-62
• 4.3.2 中間壓力等級(jí)選擇分析62-63
• 4.3.3 系統(tǒng)控制特性仿真分析63-66
• 4.3.4 系統(tǒng)節(jié)能特性仿真分析66-69
• 4.4 多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究69-78
• 4.4.1 多級(jí)壓力源液壓位置控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)硬件69-72
• 4.4.2 系統(tǒng)控制性能實(shí)驗(yàn)分析72-76
• 4.4.3 系統(tǒng)節(jié)能特性實(shí)驗(yàn)分析76-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果85-86
• 致謝86-87
• 作者簡(jiǎn)介87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：795698