基于双闭环PID的挖掘机发动机自学习控制方法

作     者：张军 陈思茹 曹继项 司癸卯 张新荣 张宏兵 ZHANG Jun;CHEN Si-ru;CAO Ji-xiang;SI Gui-mao;ZHANG Xin-rong;ZHANG Hong-bing

作者机构：长安大学公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064 陕西交通职业技术学院经济管理系陕西西安710018 

基　　金：中央高校教育教学改革专项经费资助项目(jgy16029) 国家自然科学基金项目(51509006) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(310825161008) 

出 版 物：《长安大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chang’an University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2016年第36卷第4期

页      码：111-118页

摘      要：针对挖掘机分工况下各挡位转速的准确定位问题,以21tZG3210-9挖掘机为对象,以油门位置和发动机转速为反馈参数,提出了分工况下转速设定及其控制方法。用Hersmor G16控制器和线位移油门电机构建了挖掘机发动机控制系统,设计了基于PID的油门电机位置定位控制模型,建立了发动机转速控制的双闭环PID模型,并用极限控制和分段方法改进了转速控制模型,在试验样机上完成了发动机转速控制试验,并采用自行设计的基于LabVIEW的CAN总线监控系统对PID的控制参数进行了在线整定。研究结果表明:基于PID的油门电机控制系统稳定性好,油门电机的位置控制精度eP≤0.5%,最优PID控制参数组合为(5,0.5,0.6);采用双闭环PID方法可有效实现发动机转速自学习控制策略,在此基础上以误差为基础的分段式PID控制策略可缩减自学习时间和改进转速变化的平稳性,转速控制误差en≤10r/min,发动机自学习总时间t<60s;建立了发动机油门位置与转速的线性控制模型,相关系数为0.999,为后续挖掘机功率匹配的节能控制研究奠定了理论基础。

主 题 词：机械工程 挖掘机 节能控制 PID 发动机 油门电机 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1671-8879.2016.04.015

馆 藏 号：203189766...