挖掘机ls系统机液联合仿真及抗饱和技术研究

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1、硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目挖掘机LS系统机液联合仿真及抗饱和技术研究作者姓名李德新学科专业机械电子工程指导教师张立杰教授2015年5月中图分类号：TH137学校代码：10216UDC：621密级：公开工学硕士学位论文挖掘机LS系统机液联合仿真及抗饱和技术研究硕士研究生：李德新导师：张立杰教授申请学位：工学硕士学科专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCO-

2、SIMULATIONOFHYDRAULICANDMECHANICALSYSTEMSANDFLOW-SATURATEDRESISTANTTECHNOLOGYSTUDYOFLOAD-SENSINGHYDRAULICSYSTEMOFEXCAVATORSbyLiDexinSupervisor:ProfessorZhangLijieYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《挖掘机LS系统机液联合仿真及抗饱和技术研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读

3、硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《挖掘机LS系统机液联合仿真及抗饱和技术研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印

4、件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要挖掘机是一种用于土石方开挖的典型工程机械设备，其采用的负载敏感液压系统具有系统能耗低、工作效率高等优点。但负载敏感液压系统一般采用单泵驱动多执行器的工作模式，当系统所需流量之和大于泵所能提供的流量时，会出现流量饱和现象，严重影响执行器的动作协调性，因此有必要对

5、系统高速复合动作时的分流控制进行研究。本文以徐工挖掘机XE210C为研究对象，建立了一个集液压系统和机械系统的联合虚拟样机模型，通过多学科联合仿真可以更加快速地对挖掘机进行整体性分析与优化，缩短设计周期，提高产品质量。本文研究内容如下：首先，根据负载敏感液压系统原理图，搭建了关键元件和整个系统仿真模型，针对三种仿真工况进行分析，通过与理论计算结果进行对比，验证了模型的正确性，为抗饱和控制策略及联合仿真研究奠定了基础。其次，基于系统流量饱和时泵出口压力与LS反馈压力压差降低的明显特征，提出了一种成本低、可靠性高的抗流量饱

6、和控制策略，从而保证了负载敏感液压系统在流量饱和的情况下，依然具有较好的流量分配特性，并利用仿真模型对其进行了验证。再次，对挖掘机机械系统进行了运动学分析，确定了挖掘机的工作空间，建立挖掘机机械系统的虚拟样机，通过最大切削高度、最大挖掘深度和地面上最大挖掘距离三个参数的理论结果与仿真结果的对比，验证了模型建立的合理性，为多学科联合仿真提供了机械系统模型。最后，对挖掘机机液联合仿真进行了研究，对机液联合仿真的方式以及接口的设置进行了探讨，并通过联合仿真，再次验证了提出的抗饱和控制策略的有效性。关键词：挖掘机；LS系统；虚

7、拟样机；联合仿真；流量饱和-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractExcavatorsaretypicalconstructionmachineryforearthworkexcavation,andtheload-sensing(LS)hydraulicsystem,whichisusedintheexcavators,haslowenergyconsumption,highefficiency.Buttheload-sensinghydraulicsystemgenerallyworkinthemodelof

8、onepumpdrivingmultipleactuators,whentheflowrequiredisgreaterthantheflowwhichthepumpcanprovide,therewillbeflow-saturationstatus,whichseriouslyaffectsthemotorcoordinati