液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

广西大学

硕士学位论文

液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

姓名：浦汉军

申请学位级别：硕士

专业：机械电子工程

指导教师：吴彤峰

20090630

液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

摘要

液压挖掘机作为工程机械的主要产品之一，如果不采用节能措施其能量损失严重。为了增强国产液压挖掘机与国外产品的竞争能力，就必须提高国产液压挖掘机电子节能控制系统的水平。

本论文从国内外液压挖掘机电子节能应用现状出发，设计液压挖掘机功率匹配节能控制系统。将“改进的模糊单神经元ＰＩＤ控制算法”应用于该系统中，并通过仿真表明该算法具有优越性。

论文分析了液压挖掘机功率损失的各种原因，根据挖掘机功率匹配节能控制原理，设计了单、双泵转速感应控制方案，并应用此方案设计节能控制系统。

嵌入式计算机控制系统是当今单片机控制系统的研究热点之一。本文将嵌入式系统应用于液压挖掘机的电子节能控制中，设计了系统的硬件和软件，并通过模拟实验验证系统的控制效果。

关键字：液压挖掘机节能模糊ＰＩＤ控制器单神经元功率匹配嵌入式系统

液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

ＴＨＥＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＰＯⅥ，ＥＲＭ已气ＴＣＨＩＮＧＥＮＥＲＧＹ

—ＳＡⅥＮＧＣＯＮＴＲＯＬＳＹＳＴＥＭＯＦＨＹＤＲＡｌⅡ．ＩＣ

ＥＸＣＡＶＡＴＯＲＢＡＳＥＤＯＮＥＭＢＥＤＤＥＤＰＲＯＣＥＳＳＯＲ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｗｉｔｈｏｕｔｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ，ａｓｔｈｅｍａｉｎ

ｆｏｒｄｉｇｇｉｎｇ，ｏｎｌｙｈａｓｓｅｒｉｏｕｓｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅ

ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒｓｉｎＣｈｉｎａａｇａｉｎｓｔｆｏｒｅｉｇｎ’Ｓ，ｓｏｍｅ

ｍｕｓｔｂｅｔａｋｅｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒ

ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ．

Ｔｈｅｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓａｐｏｗｅｒｍａｔｃｈｉｎｇａｎｄｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆ

ｅｘｃａｖａｔｏｒｆｒｏｍｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｐｐｌｙｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ａｎｄ

ａｐｐｌｉｅｓｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｎａｍｅｄ“ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｆｕｚｚｙ—ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｓｉｎｇｌｅｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ＂ｉｎｔｏｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍ．Ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｉｔｓｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ．

Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｓｉｓｅｄｂｙｔｈｉｓ

ｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄｓｅｎｓｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｓｏｆｓｉｇｌｅａｎｄ

ｄｏｕｂｌｅｐｕｍｐｓｙｓｔｅｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｍａｔｃｈｉｎｇａｎｄｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｎｄｔｈｉｓｓｃｈｅｍｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．

Ｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｏｎｅｏｆｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｎｎｏｗａｄａｙｓ．Ｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｖｉｎｇ—ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔ．ＴＴｅｑｕｉｐｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｈｙｄｒａｕｌｉｃｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈ

液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ；ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ；ｆｕｚｚｙ；ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ｓｉｎｇｌｅｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｐｏｗｅｒｍａｔｃｈｉｎｇ；ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｍ

液压挖掘机嵌入式功率匹配节能控制系统研究

广西大学学位论文原创性声明和使用授权说明

学位论文原创性声明

本人声明：所 …… 此处隐藏：8095字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……