在當(dāng)前科技飛速發(fā)展的時(shí)代,能源和環(huán)境問(wèn)題日益突出,已經(jīng)引起世界各國(guó)重點(diǎn)關(guān)注,節(jié)能與環(huán)保已成為時(shí)代主題。港口起重機(jī)具有油耗大、效率低、排放差、負(fù)載重力勢(shì)能浪費(fèi)等缺點(diǎn),已成為節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域普遍關(guān)注的重要對(duì)象之一。因此,研究起重機(jī)節(jié)能減排問(wèn)題具有重大意義。目前采用的起重機(jī)節(jié)能系統(tǒng)方案主要集中于通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在位能負(fù)載拖動(dòng)下產(chǎn)生再生能量并將該能量回收儲(chǔ)存和再利用,主要采用超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力源,輕載時(shí)超級(jí)電容不參與工作,重載時(shí)提供部分能量維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。實(shí)踐表明此種策略下超級(jí)電容能量利用率低,勢(shì)能回收率低,未起到節(jié)約能量的最大效果。針對(duì)當(dāng)前存在超級(jí)電容能量利用不足及能量回收效率不高等問(wèn)題,本文以40.5T門(mén)式起重機(jī)為對(duì)象,對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行深入的理論分析,提出跟隨超級(jí)電容電壓變化適時(shí)調(diào)整負(fù)載功率分配的策略,使超級(jí)電容能量得到優(yōu)先且充分的利用。并建立相關(guān)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用軟件仿真及平臺(tái)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了控制策略的可行性及系統(tǒng)可靠性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示超級(jí)電容供能比超過(guò)75%,超級(jí)電容能量利用率在70%以上,能量回收率達(dá)到85%,其中包含了怠速能的回收,能量回收-消耗比達(dá)到62%。本文主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:... 

【文章頁(yè)數(shù)】：107 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 混合動(dòng)力起重機(jī)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 課題研究主要內(nèi)容
        1.3.2 課題研究難點(diǎn)及研究方法
    1.4 本章小結(jié)
第2章 混合動(dòng)力門(mén)式起重機(jī)系統(tǒng)主要部件特性分析
    2.1 傳統(tǒng)門(mén)式集裝箱起重機(jī)
    2.2 混合動(dòng)力門(mén)式集裝箱起重機(jī)
    2.3 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)特性分析
        2.3.1 工況分析
        2.3.2 負(fù)荷特性分析
    2.4 超級(jí)電容特性分析
        2.4.1 等效模型分析
        2.4.2 充電及放電特性分析
        2.4.3 超級(jí)電容串并聯(lián)特性
    2.5 雙向DC-DC變換器特性分析
        2.5.1 變換器工作模式分析
        2.5.2 變換器工作原理分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 門(mén)式起重機(jī)系統(tǒng)能量分析及控制策略研究
    3.1 門(mén)式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)載荷分析
    3.2 起重機(jī)運(yùn)行時(shí)能量流向及能耗分析
        3.2.1 起重機(jī)運(yùn)行時(shí)能量損耗
        3.2.2 起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)能量流向及能耗分析
        3.2.3 起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)能量流向及能耗分析
    3.3 能源回收再利用分析
        3.3.1 可回收能量分析
        3.3.2 超級(jí)電容參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算
    3.4 混合動(dòng)力起重機(jī)系統(tǒng)能量控制策略
        3.4.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)控制策略
        3.4.2 超級(jí)電容充電控制策略
        3.4.3 超級(jí)電容放電控制策略
        3.4.4 柴油發(fā)電機(jī)組控制策略
    3.5 本章小結(jié)
第4章 門(mén)式集裝箱起重機(jī)系統(tǒng)主要部件建模及仿真
    4.1 柴油機(jī)模型
        4.1.1 柴油機(jī)動(dòng)力數(shù)學(xué)模型
        4.1.2 柴油機(jī)控制模型
    4.2 直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)模型
        4.2.2 他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)模型
    4.3 超級(jí)電容充放電控制電路數(shù)學(xué)模型
        4.3.1 超級(jí)電容充電數(shù)學(xué)模型
        4.3.2 超級(jí)電容放電數(shù)學(xué)模型
        4.3.3 超級(jí)電容升降壓充放電數(shù)學(xué)模型
    4.4 基于MATLAB/SIMULINK的混合動(dòng)力系統(tǒng)仿真分析
        4.4.1 勢(shì)能回饋仿真
        4.4.2 升降壓電路仿真
        4.4.3 負(fù)載功率分配策略仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于港口裝備節(jié)能平臺(tái)的能量控制策略應(yīng)用
    5.1 港口裝備節(jié)能綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    5.2 平臺(tái)能量轉(zhuǎn)換效率驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3 中小功率負(fù)載勢(shì)能回饋實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.4 大功率負(fù)載勢(shì)能回饋實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]起重機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)控制策略的研究[J]. 張國(guó)臣.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(03)
[2]基于電機(jī)效率優(yōu)化的純電動(dòng)汽車換擋規(guī)律[J]. 王磊.  山東工業(yè)技術(shù). 2019(03)
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[4]混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)控制策略優(yōu)化研究[J]. 徐航,馬向華,葉銀忠.  控制工程. 2018(11)
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[7]混合動(dòng)力起重機(jī)節(jié)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 翟紅彥.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(17)
[8]純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車全生命周期節(jié)能減排對(duì)比研究[J]. 劉大鵬,陳軼嵩.  汽車實(shí)用技術(shù). 2018(15)
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[10]混合動(dòng)力工程機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成理論現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J]. 鄭學(xué)通,趙軍艇.  汽車實(shí)用技術(shù). 2018(13)

博士論文
[1]輪胎式起重機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 周新民.華中科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]多動(dòng)力源混合起重機(jī)系統(tǒng)仿真研究[D]. 王秋娜.武漢理工大學(xué) 2014
[2]輪胎式起重機(jī)的位能回收及其應(yīng)用研究[D]. 黃曉菲.武漢理工大學(xué) 2013
[3]混合動(dòng)力起重機(jī)能量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 曾光.武漢理工大學(xué) 2009
[4]輪胎式起重機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)主電路的研究與設(shè)計(jì)[D]. 孫暉.武漢理工大學(xué) 2009
[5]電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)[D]. 倪穎倩.南京理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3733846