摘要：为了实现混合动力液压挖掘机动臂势能回收,保证动臂下降过程的平稳性,提出基于Super-twisting滑模控制的以稳定动臂液压缸上腔压力为目标的能量回收控制方法.在建立关键元件的数学模型讨论能量回收时挖掘机动臂下降的平稳条件的基础上,针对上腔压力控制和下腔压力控制2种情况,对比分析外力扰动对下降速度的影响;设计Super-twisting滑模能量回收控制器实现压力的稳定控制,证明压力稳定滑模控制器的稳定性.通过AMESIM进行系统仿真,结果表明:以下腔压力为控制目标和以上腔压力为控制目标的液压挖掘机动臂势能回收控制方法能够满足动臂势能回收时平稳下降,其中,以上腔压力为控制目标有较好的抗外力扰动能力,且更容易确定控制目标.

摘要：势能回收可有效降低动臂频繁上下往复作业过程的能耗。其中,永磁发电机是实现回收功能的关键部分,其性能对能量转换和运动控制具有重要影响。因此结合应用工况的特点,对势能回收用永磁发电机控制系统进行研究和设计。针对系统输入输出参数存在较大波动,提出分别在电流控制环引入增益自适应、在转速控制环引入负载估计及补偿的控制方法。基于液压加载的永磁发电机控制系统台架进行了试验研究。结果表明,系统具有良好的电流和速度控制性能,且抗干扰能力得到显著改善。

摘要：针对油液混合动力挖掘机能量损失较大、能量回收效率偏低等问题,提出基于复合液压缸和蓄能器的混合动力挖掘机机械臂势能回收系统.复合液压缸由有杆腔、无杆腔和配重腔3个容腔组成.配重腔与蓄能器相连,提供机械臂负载平均值;有杆腔和无杆腔分别与泵/马达的2个进出油口相连构成闭式系统,通过泵/马达向有杆腔或无杆腔提供高压油液从而驱动机械臂动作.通过仿真分析验证系统的节能效果;建立系统数学模型,分析系统控制性能和液压元件之间的动、静态关系及能量损耗;提出基于瞬时优化控制的能量管理策略.通过仿真及数学模型的分析结果表明,势能回收系统可以提高机械臂能量回收效率,减小能量损耗,发动机最大输出功率可以减小27%,通过能量管理策略可进一步将发动机最大输出功率减小44%.

摘要：响应地铁施工设备节能减排的要求,设计了一种复合结构势能的挖掘机动臂势能回收系统,该系统可以达到更高能量利用率和更优节能减排状态。在原有比例-积分-微分(Proportional Integral-Differential,PID)控制的基础上,引入粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对控制进行优化,给出了基于PSO-PID控制的流量调节方式。采用液压与电气控制方式进行势能回收,利用调节液压马达排量来控制动臂运动速度,大幅降低程序设计难度。在建立系统数学模型的基础上,依托AMESim软件开展了势能回收系统分析。研究结果表明:一个循环过程可以实现回收11.1 kJ能量,达到了非常高效的能量回收性能。动臂速度表现为先增大再降低,可以获得更优的动臂控制性能。

摘要：电动叉车在货物下降时会产生多量的重力势能,这些势能通常以热能的形式流失,同时会致使液压系统温度升高,影响液压元件的使用性能和寿命,从而造成大量的能量消耗。为避免以上问题,本文提出使用发电机一超级电容作为储能方式,将重力势能转化为电能储存到超级电容中再利用,提高能量使用率。并且利用AMESim软件对货叉下降过程中势能回收进行了仿真分析,来验证所提出能量回收方案的有效性。仿真结果表明:电动叉车在进行两次举升下降实验后,其势能回收效果明显,在1000kg负载下,重力势能回收率能达到34.25%。

摘要：对采用辅助缸回收势能的升降机液压系统进行了分析和研讨,提出了采用蓄能器回收势能的设计方案,对液压系统做了改进设计,分析了工作原理,对主要技术参数的选取进行了讨论。

摘要：纯电动扒渣车的势能回收系统有很多种设计方案,方法的不同直接影响势能回收的效果,并且回收系统中各个关键元件的参数对回收效果也有着很大的影响。为了提高纯电动扒渣车动臂势能回收系统的回收效率,针对电动扒渣车的结构特点和特性,设计了一种纯电动扒渣车的动臂势能回收方案,并对其进行关键元件参数初步匹配计算;在此基础上基于遗传算法对匹配后的参数进行了优化;利用AMEsim与Matlab-simulink进行建模和联合仿真,结果表明回收方案可行,参数匹配效果良好。

摘要：根据液压升降工作台的结构和工作特点,设计了一种结构简单、使用元件数量少,采用蓄能器回收势能的新型液压系统。并分析了它的工作原理,对主要技术参数的选取进行了探讨。

摘要：针对挖掘机工作装置在下放时势能转化为热能造成的能量浪费问题,提出一种以液压泵/马达作为能量转化元件、飞轮为储能元件的动臂势能回收与再利用系统,阐明系统工作原理。以某4 t液压挖掘机为研究对象,对系统的关键参数进行匹配,建立系统模型;对典型工作循环中,对液压泵/马达排量、飞轮转动惯量等关键参数对动臂运动和能量回收和再利用的影响进行仿真分析,得出能量回收和再利用的具体数值,最高可达约65%。结果表明,该系统可以显著提升挖掘机液压系统的能量利用效率。

摘要：针对目前旋挖钻机尚未实现对主卷扬下放时钻杆重力势能回收的现状,设计了一种采用液压马达的势能回收系统.本系统以某型号旋挖钻机为研究对象,在AMESim环境中建立能量回收仿真模型,并提出了一种调节主卷扬马达排量、发电机控制扭矩以及节流阀开口度的三变量联合控制策略.试验和仿真结果表明,该势能回收系统能够有效回收卷扬下放时钻杆的重力势能,并且三变量联合控制策略能够很好地控制卷扬的下放速度,不仅保证工作的平稳性,减少发动机输出,而且还回收了大量的重力势能.