混合动力挖掘机回转驱动系统协调控制策略的研究

《混合动力挖掘机回转驱动系统协调控制策略的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S12094001分类号TM46密级公开硕士学位论文混合动力挖掘机回转驱动系统协调控制策略的研究学位申请人姓名钟立群培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称王辉教授学科专业控制科学与工程研究方向电力电子与电力传动论文提交日期2015年4月30日学校代号：10532学号：S12094001密级：公开湖南大学硕士学位论文混合动力挖掘机回转驱动系统协调控制策略的研究学位申请人姓名：钟立群导师姓名及职称：王辉教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：控制科学与工程论文提交日期：2015年4月30日论文答辩日期：2015年5月17日答辩委员会

2、主席：罗隆福教授AcoordinatedcontrolstrategyforslewingdrivesysteminhybridexcavatorbyZHONGLiqunB.E.(HunanUniversityofArtsandScience)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinControlScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversityS

3、upervisorProfessorWANGHuiApril,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：支系日期：乃争年ＪＴ月水日千学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论

4、文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行、。检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□，在。年解密后适用本授权书２、不保密囚。（请在上相应方框内打克七作者签名：誇齊日期：月濟日■■／ｉ导师签名：日期：＾年Ｊ月如日：混合动力挖掘机回转驱动系统协调控制策略的研究摘要液压挖掘机回转机构动作时间长、能耗大，已成为能量回收研究的重点。采用混合动力驱动能有效回收制动能量、减小驱动功率，是实现高效运行的重要方式。论文研究

5、了采用永磁同步电机及超级电容的回转驱动系统的协调控制策略。本文首先通过分析混合动力挖掘机及其回转驱动系统的研究现状，提出了本文研究的混合动力挖掘机回转驱动系统结构，介绍了其工作原理，并将本文研究的混合动力挖掘机回转驱动系统的工作模式归纳为：超级电容预充电和回转电机启动、匀速、制动四种。为满足回转驱动要求，对系统变流器的控制方案进行了设计。回转电机和发电机均采用矢量控制。回转电机变流器的控制目标为电机转速，其电流采用最大转矩电流比控制。发电机变流器的控制目标可为母线电压或发电机功率，其电流采用id=0的控制方法。双向DC/DC变换器采用交错并联技术，可实现

6、恒流控制或恒压控制。放电电阻器控制母线电压不超过允许的最大值。其次，对超级电容预充电和回转电机启动、匀速、制动四个过程进行了详细的分析，找出了影响直流母线电压稳定的因素；为了提高能量利用率，同时确保直流母线电气安全，对发电机变流器、回转电机变流器、双向DC/DC变换器和放电电阻器在不同模式下采取了合适的控制方案，给出了混合动力挖掘机回转驱动系统在四种模式下的协调控制框图。最后，基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了系统仿真模型，通过分析系统的仿真结果，验证了本文所提的协调控制策略的有效性。由于时间有限，工程量较大，目前只对发电机、回转电机和双向

7、DC/DC变换器的控制策略单独进行了实验分析，实验结果验证了各自控制策略的正确性。关键词：混合动力挖掘机；回转驱动；能量回收；协调控制II硕士学位论文AbstractInthehydraulicexcavator,actionsoftheslewinggearareoccupiedlongtimeandhavelargeenergyconsumption,soitsenergyrecoveryhasbecomeahotresearch.Thehybridpowerdrivetechnologycanrecovertheslewingbrakeenergy

8、ofexcavatorandreducethedrivingpowereffec