车载液压发电机行车工况发电稳速控制 优先出版.pdf

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1、车载液压发电机行车工况发电稳速控制———李昊杨玉强车载液压发电机行车工况发电稳速控制李昊１２杨玉强１．燕山大学车辆与能源学院，秦皇岛，０６６００４２．江苏徐州工程机械研究院，徐州，２２１００４摘要：车载液压发电机在驻车工况下发出电能的质量较高，但在行车发电工况下，行驶负载的扰动使得发电机转速不稳定，发出的电能质量较差。针对行车发电稳速控制展开研究，构建了行车发电工况下变量泵－定量马达闭式调速系统的数学模型，分析了输出转速波动的机理，采用前馈补偿加直接闭环反馈的方法对马达输出转速波动进行抑制。仿真和实验结果表明，补偿控制能够使系统在行车工况下具有较高的控制精度和鲁棒性

2、，输出电力品质满足军用Ⅱ类自发电电站标准。关键词：液压发电机；行车发电；稳速控制；泵控马达中图分类号：ＴＨ１３７ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ．１００４．－１３２Ｘ．２０１７．０８．０１７ＳｔｅａｄｙＳｐｅｅｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＯｎ－ｂｏａｒｄＨｙｄｒａｕｌｉｃＧｅｎｅｒａｔｏｒｓｕｎｄｅｒＭｏｖｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ１２ＬＩＨａｏＹＡＮＧＹｕｑｉａｎｇ１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｅｈｉｃｌｅｓａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ，Ｈｅｂｅｉ，０６６００４２．ＸＣＭＧＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉ

3、ａｎｇｓｕ，２２１００４Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ－ｂｏａｒｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｍｉｇｈｔｅｎｓｕｒｅｈｉｇｈｓｔｅａｄｉｎｅｓｓｕｎｄｅｒｐａｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｂｕｔｕｎｄｅｒｍｏｖｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｐｅｅｄｗａｓｐｏｏｒｆｏｒｒｕｎｎｉｎｇｌｏａｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｄｓｔｅａｄｙｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｕｎｄｅｒｍｏｖｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ａｍａｔｈｅｍａｔｉ－ｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｐｕｍｐ－ｍ

4、ｏｔｏｒｃｌｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ａｎｄｍｏｔｏｒｏｕｔｐｕｔｓｐｅｅｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｍｅｃｈａ－ｎｉｓｍｗａｓｒｅｖｅａｌｅｄ．Ｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｐｕｍｐｃｏｎｔｒｏｌｅｄｍｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｉ－ｍｉｎｇａｔｔｈｅｍｏｔｏｒｏｕｔｐｕｔｓｐｅｅｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｅｅｄｆｏｒ－ｗａｒｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗｉｔｈｓｐｅｅｄｆｅｅｄｂａｃｋｈａｓｇｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｃ

5、ｉｓｉｏｎａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ，ａｎｄｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｓａｔｉｓｆｉｅｓｓｔａｎｄａｎｄｏｆｍｉｌｉｔａｒｙⅡｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｍｏｖｉｎｇｇｅｎｅｒａｔｅ；ｓｔｅａｄｙｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｕｍｐ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｍｏｔｏｒ０引言动时的稳定控制方法进行了分析，对发动机的转现代战争对自发电电站的要求不仅仅停留在速输入波动没有进行深入探讨，控制手段在工程驻车工况，对行车条件下发电的需求也愈来愈强应用时可靠性不高。烈，要求车辆或移动装备在行驶过程中也能为用本文针

6、对液压发电机在变转速输入条件下的电设备提供高品质电力。车载液压发电机具有体稳定控制方法展开研究，分析其液压传动系统变积小、功重比大、噪声低、可在车辆移动中发电等转速输入、恒转速输出的控制特性，提出了发电机［１－２］优点，相对于传统发电设备优势明显。稳速输出控制策略。国内的行车发电还停留在理论阶段或简单组１车载液压行车发电系统装国外产品阶段，行车发电技术还有待进一步深入研究。针对液压发电机行车发电的研究主要在１．１工作原理控制方法上。文献［３］通过仿真分析，研究了泵控车载液压发电机安装在汽车底盘上，其工作马达调速系统的结构参数和运行参数对系统动态原理如图１所示。汽车发

7、动机一方面驱动车辆正性能的影响。文献［４－５］对行车发电系统进行总常行驶，另一方面随时为车载液压发电机提供动体设计和恒速控制策略研究，提出了负载扰动条力输入。发电系统主要包括发动机、变量泵、定量件下的控制方法。文献［６］采用模糊自整定ＰＩＤ马达、同步发电机等。发动机直接驱动变量泵，进控制方法，对车载液压发电系统马达输出转速进而通过液压传动系统驱动定量马达，定量马达和行控制。文献［７－８］将智能控制策略用于行车发同步发电机固连在一起，实现动力从发动机到发电。以上研究仅对行车工况下液压发电机负载扰电机的传递。变量泵－定量马达闭式调速系统可实现变转速输入－恒转速输出控