液压挖掘机并联混合节能动力系统多目标优化控制策略

【摘要】：针对采用电容蓄能进行能量回收的并联式液压挖掘机混合动力系统提高能量效率和降低转矩变化幅度的问题,提出了一种基于实时优化力矩分配的新型多目标优化控制策略。根据负载特性将由电动机/发电机与柴油机构成的混合动力装置的工况分为高负载和低负载两个采用不同目标转速的工作区,通过曲线拟合对定转速下转矩与能量效率特性关系进行建模,构建以转矩为变量的目标函数,并通过惩罚函数对转矩变化幅度进行限制,提高系统的能量效率并降低转矩变化对系统机械结构的损害。采用仿真程序和模拟实验平台分别进行了实验,以验证该策略的效果。实验结果表明:与固定比例转矩策略相比,系统的最大转矩变化幅度降低了37.9%,总体能量损耗和燃油损耗分别降低了8.74%和8.9%。采用该控制策略后,系统在提供相近的功率输出特性的情况下,其总体的能量消耗、燃油消耗和转矩特性均得到了改善。 【作者单位】： 吉林大学机械科学与工程学院;珠海城市职业技术学院机电工程学院;
【关键词】： 能量效率 并联式混合动力 液压挖掘机 控制策略
【基金】：国家高技术研究发展计划资助项目(2009AA044403)
【分类号】：TU621
【正文快照】： 随着世界范围内工业技术的发展,能源短缺和环境污染问题日趋严重,基于多种能源的混合动力技术的研发是当前工业领域的热点。由电机和发动机共同构成的混合动力系统已成功运用在汽车上[1-4],在工程机械领域也已进行了多年的研究[5]。挖掘机是工程机械中比较有代表性的一类。由

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