基于混合动力挖掘机全功率模糊匹配设计.pdf

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1、—自动控制系统与装置皇竺竺兰竺!竺AutomaticControlSystems＆Equipments基于混合动力挖掘机全功率模糊匹配设计付莹。胡恒(广西柳工机械股份有限公司a装载机研究院广西柳州545007；b挖掘机研究院，广西柳州545007)摘要：针对液压挖掘机受剧烈变化的负载而导致的高油耗问题，提出了基于混合动力挖掘机的两级模糊控制方法。该方法首先根据泵的需求功率与发动机的负荷情况进行第一级模糊判断，给出电机应提供的助力力矩。其次，根据超级电容的能量状况，对泵和电动机助力力矩进行第二级模糊处理

2、，调整助力力矩与泵的批量，从而实现发动机低油耗下的整机功率匹配。随后，在MATLAB与AMESIM中构建混合动力模型，并将这一控制策略应用到所建模型，对比于传统的液压泵控系统，进行仿真，仿真结果表明，该方法不仅能够有效的实现泵，发动机与超级电容之间的能量匹配，而且能够达到较好的整机作业效率与低油耗目标。最后，将这一控制方法应用到混合动力挖掘机的整机上进行试验，试验结果表明，该方法具有较强的实用性与节油性。关键词：混合动力；挖掘机；模糊；全功率；匹配DOI：10．3969／j·issn．1000—388

3、6．2014．05．032[中图分类号]TP273+．4[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)05—0091—03Total—powerFussyMatchDesignBasedontheHybridPowerExcavatorFUYing．HUHeng((a．LoadingMachineResearchInstituteofGuangxiLiugongMechanicalCo．，Ltd，LiuzhouGuangxi545007，China；(b．ExcavatorResearch

4、InstituteofGuangxiLiugongMechanicalCo．，Ltd．，LiuzhouGuangxi545007，China)Abstract：Withrespecttothehighfuelconsumptionduetogreatloadchangesoftheexcavator，thisarticlepresentsa2一stagefussycontrolmethodbasedonthehybridpowerexcavator．Thefirststagefussyjudgment

5、ismadeaccordingtothepumppowerexhaustandtheengineloadsituationtogivetheboosttorque．Atthesecondstageoffussyprocessingofthepumpandmotorboosttorqueaccordingtotheenergystatusofthesupercapacitor，theboosttorqueandpumpdisplacementareadjustedtorealizetotalpowerm

6、atchunderlowenginefuelconsumption．Then，ahybridpowermodelisbuiltinMatlabandAmesim，andthiscontrolstrategyisappliedtotheestablishedmodelandcomparedwiththetraditionalhydraulicpumpcontrolsystem．Simulationresultsindicatethatthisapproachdoesnotonlyrealizeenerg

7、ymatcheffectivelybetweenthepump，engineandsupercapacitor，butalsoattaintheaimofgoodoperationefficiencyofthewholemachineandlowfuelconsumption．Finally，thiscontrolmethodistestedonthecompletehybridpowerexcavator．Thetestresuhsshowthatthisisahighlypracticalappr

8、oachwhichcansavealotoffue1．Keywords：hybridpower；excavator；fuzzy；totalpower；match0引言进行两级模糊决策，同时调整泵功率与电动机的助力力矩，从而实现三者能量之间的动量平衡，达到整机的相对高作业效率与低混合动力挖掘机的出现是适应当代“节能”号召下工程机械油耗。界的产物，而油电混合动力又是其中运用较多的产品之一，它越来越受到各大工程机械厂家的青睐与重视。在油电混合动力挖1模糊控制器