液压挖掘机动力系统的节能控制研究

液压挖掘机是一种大功率设备，其节能性的好坏直接影响了设备使用的经济性和可靠性。本文主要研究挖掘机的节能性，使其动力系统在各个环节上减少功率损失，最终达到提高系统效率、节约燃油的目的。 本文首先综述了国内外液压挖掘机节能控制的发展现状，并对当前所采用的节能控制方法进行了总结；为进行节能控制研究，建立了基于CAN总线技术的挖掘机电子节能控制系统；然后对挖掘机在不同工况下工作时发动机转速的控制进行了研究，采用转速和油门位置双闭环改进PID控制及负载前馈控制方法，将一个与负载成比例的信号前馈到控制系统的输入端，补偿抑制负载变化对控制输出的影响，使发动机的转速始终保持在某一允许范围内，从而使发动机始终工作在某一指定的工况；针对柴油机经常因特性的变化而导致负载扭矩超载的现象，采取了功率极限控制，既可以防止发动机失速停车，也可以取消功率储备，充分利用柴油机额定功率；最后将发动机、变量泵及负载作为一个动态系统，设计了挖掘机全局功率匹配方案，并提出区间功率匹配控制方法，改变了以往动力系统静态模式设定的缺点，使挖掘机在最佳节能区间内工作。