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旋挖钻机动力系统功率匹配控制策略及试验研究
| 论文题名： | 旋挖钻机动力系统功率匹配控制策略及试验研究 |
| 关键词： | 旋挖钻机;动力系统;功率匹配;控制策略 |
| 摘要： | 旋挖钻机作为钻孔灌注桩成孔施工的复杂大惯量工程装备，施工的高效性和稳定性一直是其追求的目标。一方面由于现有旋挖钻机功率储备最高达29％，导致发动机功率利用率低;另一方面旋挖钻机施工工况复杂、负荷变化范围大，作业时发动机转速波动剧烈。本文针对上述两方面问题，从旋挖钻机动力系统功率匹配出发，通过理论、仿真分析和试验研究，提出适合旋挖钻机的功率匹配控制方案，以提高旋挖钻机施工效率和稳定性。 综述国内外工程机械功率匹配技术。分析旋挖钻机作业系统和作业工况，并定性分析动力系统匹配环节对旋挖钻机施工效率、稳定性的影响。结合工况与动力系统匹配分析，在借鉴工程机械功率匹配技术的基础上，提出功率匹配控制方案。 分析发动机工作特性，并建立发动机油耗模型和动力性模型;分析电子越权变量泵控制原理，并建立电流—扭矩数学模型。依此建立旋挖钻机发动机—变量泵联合仿真模型，为旋挖钻机动力系统功率匹配研究提供仿真与研究平台。针对旋挖钻机施工参数非线性、时变的特点，采用基于转速感应的极限负荷控制策略及单神经元PID控制算法，并利用仿真模型对动力系统功率匹配进行仿真分析，为匹配方案的实现提供理论依据和指导。 围绕旋挖钻机动力系统功率匹配进行试验研究。试验包括五个方面内容:一.搭建旋挖钻机无线测试系统，为试验研究提供测试工具;二.测得电子越权变量泵控制电流—扭矩关系，以建立数学模型;三.测得不同设定转速、不同负荷下发动机稳态工作参数，以建立发动机静态调速特性数学模型;四.通过溢流加载试验，验证功率匹配控制方案有效性;五.通过实地打孔试验，对比功率匹配控制前后旋挖钻机施工效率。 |
| 作者： | 朱振新 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 朱建新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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