泵马达能量传递单元压力控制研究

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1、硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目泵/马达能量传递单元压力控制研究作者姓名李彬学科专业机械电子工程指导教师姚静副教授孔祥东教授2016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泵/马达能量传递单元压力控制研究硕士研究生：李彬导师：姚静副教授孔祥东教授申请学位：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：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalandElectronicEnginee

2、ringRESEARCHONTHEPRESSURECONTROLOFPUMP/MOTORENERGYTRANSFERUNITbyLiBinSupervisor:AssociateProfessorYaoJingProfessorKongXiangdongYanshanUniversityMay,2016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《泵/马达能量传递单元压力控制研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读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

3、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：年月日摘要摘要节能是液压行业共同关注的永久话题。近年来，随着行业陷入低迷，企业创新动力不足，节能技术同质化严重，行业越发期待新型节能技术的出现。2013德国亚琛工业大学的H.Murrenhoff打破常规，提出了一种基于矩阵回路的新型节能系统——“STEAM-system”，掀起节能技术的新热潮。然而，在工程实践中STEAM系统面临的一个重要问题是当有能量回馈于压力网络时

4、，仅能将能量存储于当前的压力等级，形成能量聚集现象。如不及时的将此聚集能量输出，将会严重影响系统的正常运行，甚至失控。因此，本文从解决能量聚集这一问题出发，拟通过增加一种能量传递单元，平衡不同压力级间的能量，解决能量聚集这一问题。论文的主要研究内容如下：首先，对STEAM系统的工作原理进行了介绍，指出现存STEAM系统产生能量聚集这一问题的缺陷，从而引出本文能量传递单元这一研究对象。随后在大量的调研基础上，对国内外液压能量传递单元的研究及应用进行了介绍。其次，由能量传递系统的基本组成出发，分三部分依次建立了能量

5、传递系统的恒压网络、变量机构、传递单元的数学模型，从整体上对其可控性及稳定性做出定性分析。针对工作过程中能量传递单元负载压力切换、突然启动的工作特点，对其启动特性和抗扰特性做出了初步的仿真分析。然后，针对常规PID控制中超调量大、调整时间长等问题，由改善控制方法入手，在PID控制基础上增加了前馈补偿和模糊控制，仿真研究其在改善启动特性和抗扰特性中的表现。最后，搭建实验平台，对前馈-反馈复合控制和模糊PID前馈-反馈复合控制开展实验研究，对比常规PID控制，验证了其在改善能量传递单元启动特性和抗扰特性中的有效性。

6、关键词：STEAM系统；节能；能量传递单元；前馈补偿；模糊控制-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractEnergyconservationisapermanenttopicofcommonconcerninthehydraulicindustry.Inrecentyears,astheindustrydownturn,enterpriseslackofinnovations.Andhomogeneityoftheenergy-savingtechnologiesisveryserious.Theindus

7、tryurgentlyexpectstheemergenceofnewenergy-savingtechnology.In2013,H.MurrenhoffresearchgroupintheRWTHAachen,Germanybrokethequiet,proposedanewmatrix-basedcircuitthought"STEAM-system",andsetoffanewfashionofenergy-savingtechnologies.However,oneimportantissuetheS

8、TEAMsystemfacedinengineeringpracticeiswhenthereisenergyfeedbacktothepressurenetwork,onlytheenergystoredinthecurrentpressurelevel,causetheenergyaggregation.Ifnottimelyoutputthisaggregationenergy,