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混合动力起重机系统控制算法研究
| 论文题名： | 混合动力起重机系统控制算法研究 |
| 关键词： | 港口机械;混合动力起重机;控制算法;双向DC-DC变换器;软开关;控制策略 |
| 摘要： | 随着世界经济一体化进程的不断发展，起重机在港口和越来越多的领域得到广泛的应用。由于能源价格的急速攀升和环境保护的进一步要求，传统起重机高耗能，低效率的缺点日益凸现，因此各国纷纷加强对起重机节能技术和绿色制造技术的研发，绿色化成为港口机械的发展趋势。 本文设计的混合动力起重机系统主要由柴油发电机组、超级电容器、双向DC-DC变换器和工作电机构成。通过超级电容器，将重物负载下降回馈的能量储存起来，充分利用回收的再生能量作为动力补给，可以大大提高了能源利用率，这样就将原来消耗在制动电阻上的能量完全利用起来，从而达到节能环保的目的。 本文主要研究混合动力起重机系统的原理以及各器件特性，并制定系统最优控制策略，改进柴油发电机组性能，降低发动机装机容量，充分回收负载势能，提高系统能量利用率。 本文主要以25T轮胎式起重机作为研究对象，对整个混合动力起重机系统进行详细的理论分析，拟定混合动力起重机系统控制算法，设计软开关双向DC-DC变换器，并进行系统实验，分析节能效果。 (1)分析混合动力起重机系统原理和组成，包括柴油发电机组、超级电容器、能量管理系统、双向DC-DC变换器的工作原理及特点，为合理选配柴油发电机组、超级电容器提供理论依据； (2)根据混合动力起重机系统的特性，设计相应的各种控制策略，包括柴油发电机组控制策略、能耗制动控制方式、超级电容器能量控制策略、双向DC-DC充放电控制方式等； (3)设计了软开关双向DC-DC变换器，主要介绍系统实际中使用的移相控制全桥软开关变换器，研究双向DC-DC变换器的控制策略，并进行系统实验，验证整个系统工作原理的正确性、混合动力起重机控制策略以及双向DC-DC软开关控制器控制策略的合理性，并对实验数据进行分析，并最终得到了能反映系统节能效果的节能比。 |
| 作者： | 熊伟 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 李志俊;沈克宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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