变频泵控马达调速系统节能实验研究

阐明了交流变频泵控马达调速系统的节能原理,提出了功率节省率的概念.对变频泵控马达调速系统和进口节流阀控马达调速系统进行了能耗对比实验,结果证明:变频泵控马达调速系统有比较显著的节能效果,特别是低速或轻载时,节能效果更为明显;设定低频补偿功能会较大幅度地降低变频泵控马达调速系统低速段的效率.

变频泵控马达调速系统单神经元自适应PID控制

针对大惯性负载变频泵控马达调速系统动态性能差的特点 ,提出了采用不必基于模型的单神经元自适应 PID控制。介绍了单神经元自适应 PID控制器的结构和算法。仿真结果表明 ,单神经元自适应 PID控制器较常规 PID控制器具有更快的响应特性和良好的动态特性 ,对模型失配和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性 ,而且不论是在加速段、等速段还是减速段 。

变频泵控马达调速系统遗传算法PID控制

提出了基于遗传算法的变频泵控马达调速系统的PID参数寻优方法。仿真结果证明了遗传算法寻优后的PID控制器较常规PID控制器具有更好的控制特性 ,对模型失配和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性 ,很适合具有慢时变和存在负载扰动的变频泵控马达调速系统的控制。

大时滞大惯性变频泵控马达调速系统研究

针对大时滞、大惯性负载变频泵控马达调速系统动态性能差的特点,提出了采用极点配置最优预报自校正PID控制。介绍了极点配置最优预报自校正PID控制器的结构和算法。仿真结果表明,基于极点配置最优预报自校正PID控制器不仅具有良好的动态特性,很强的鲁棒性和自适应性,而且调节快速,参数整定方法简单。

基于变补油及冲洗回路联控的泵控马达系统热管理方法

针对静液压驱动的工程及农业装备中典型泵控马达系统低压回路存在连续功率损失,回路油液温度随负载及油箱温度变化大等问题,本文提出一种基于变补油及冲洗回路(ACFC)联控的节能热管理方法。在典型泵控马达系统低压回路中引入电比例恒压变量泵及电比例节流阀,实现冲洗流量可控调节及补油流量自动适应,以提供回路温度的控制自由度;基于实验测试数据,构建基于损失模型的泵控马达系统产热模型;依据系统产热模型设计了一种基于前馈+PD反馈控制算法的热管理方法对回路温度进行控制;采用基于功率跟随的泵控马达系统调速策略,在不同负载、不同初始温度等工况下,对典型泵控马达系统和基于ACFC的泵控马达系统开展对比实验。实验结果表明,所建立的损失模型可实现对泵控马达系统产热功率实时估计,估计精度达到±10%,验证了所建系统产热模型的正确性;在ACFC具有一定散热裕度的条件下,提出的热管理方法可使回路温度控制精度达到±0.5℃,并降低低压回路功率消耗24.7%~66.7%,使系统总传动效率提高0.9%~3.9%,有效验证了所提热管理方法的温控及节能性能。基于ACFC的热管理方法可为静液压驱动的工程及农业装备节能控制及热管理提供一种思路及方法。

泵控液压系统中马达转速稳定控制及仿真分析

泵控液压马达系统中,由于外负载突变会导致发动机转速变化,进而引起变量泵转速改变,最终造成液压马达转速波动量过大及调整时间过长。针对变量泵-定量马达闭式液压系统,构建数学模型,得到传递函数框图,分析负载变化导致马达转速波动的原因。提出一种前馈补偿控制方法,通过实时改变变量泵的斜盘摆角来补偿变量泵转速扰动而引起的流量变化。推导补偿函数,并分别对阶跃100%负载、阶跃20%负载工况及斜坡100%负载、斜坡20%负载工况进行仿真。结果表明:增加前馈补偿控制后,马达转速波动量最大减少了3.87%,调整时间最多缩短了1.77 s。

HMCVT泵控马达系统模糊PID控制研究

【目的】为减少由于HMCVT泵控马达系统响应迟滞以及遭受负载扰动时波动剧烈,使得拖拉机不能稳定在目标车速上的问题。【方法】以HMCVT泵控马达系统为研究对象,建立了泵控马达系统的数学模型,运用模糊PID算法对马达转速进行控制。针对标准鲸鱼算法易陷入局部收敛的问题,引入非线性变化、动态惯性权重以及遗传变异思想进行改进,并运用于PID参数的整定。【结果】以建立的传递函数为测试对象,改进后的WOA算法只需要迭代9次便能寻得最优解,相较于改进前减少了7次迭代,ITAE值降低了16.83%。相较于标准鲸鱼算法整定的模糊PID控制器,改进后的鲸鱼算法整定的模糊PID控制器在阶跃响应下系统最大超调量降低83.3%,调整时间减少0.759 s;正弦响应下最大误差减少16.41 r/min,降低了55.44%;斜坡响应下最大误差减少31.39 r/min,降低了44.58%;负载突变时最大速度减少2.2 r/min,降低了2.01%。采用试验设计的模糊PID控制器能有效实现HMCVT液压马达的变速跟踪控制,提出的改进鲸鱼算法能提高响应精度,降低误差。【结论】研究结果为装备HMCVT的拖拉机的最优经济性控制与最优动力性控制提供理论参考。

空调水系统变流量节能控制(续2):变频调速水泵的合理应用

分析了变频调速水泵应用中的相关问题,包括变频泵的特性、最小转速的控制范围、不同控制方式的节能效果、变频泵与定速泵并联运行时的控制等。

大惯量变转速泵控马达调速系统模糊控制

对大惯量负载的变转速泵控马达调速系统进行了模糊控制及模糊PID控制的实验研究 ,并与常规PID控制的实验结果进行了对比 ,获得了有益的结论 。

大功率泵控马达调速系统控制策略研究

泵控马达调速系统在大功率突变负载作用下的速度控制是决定系统性能的关键因素之一。以30 kW电液比例控制式泵控马达系统为研究对象,利用变量泵上集成的电液比例换向阀控制电流与输出流量间的线性关系,建立基于模糊PID控制算法下的恒转速输出的系统数学模型,运用计算机仿真技术,确立系统控制参数的最优自整定方案。结果表明,当系统在突加30 kW大功率负载时,频率瞬态调整率小于5%,频率响应时间小于3 s,显著提高了系统的瞬态指标。

基于CMAC神经网络的泵控马达调速系统控制性能

提出了一种基于CMAC神经网络来控制泵控马达调速系统的方法 ,该方法对液压系统时变和动特性差的缺点能加以补偿和改善 .

泵控马达液压调速系统负载扰动补偿控制

以泵控马达调速系统为研究对象,建立定量泵-变量马达调速系统数学模型。针对系统负载扰动的随机不可控性,提出了负载扰动补偿控制方法。通过负载扰动观测,依据系统结构不变性原理实时补偿变量马达摆角,实现系统的转速控制。通过燕山大学泵控马达实验平台对所提出的负载扰动补偿控制方法进行仿真与实验研究。仿真和实验结果表明所提出控制方法提高了系统的鲁棒性和控制性能,具有较高的控制精度。

泵控马达复合调速系统控制

介绍了泵控马达变转速节流复合调速系统的工作原理及结构,建立了系统的AMEsim-Simulink的联合仿真模型,提出了泵控马达变转速节流复合调速系统的控制策略,并进行了仿真分析。

一种新型变频液压泵控调速调压系统的动态数学建模与仿真

本文首先对加定差减压阀后变频液压泵控调速调压系统的优点作了简要介绍;随后建立了变频液压泵控调速调压系统的动态数学模型,将其化作状态方程模型,得出系统在阶跃信号输入下的各主要参数的输出响应。

注水泵站配灌注泵变频调速控制系统节能研究

为了降低油田注水采油的成本 ,提高生产效率 ,对注水泵站进行了PCP技术改造。PCP系统由 1台注水泵、 1台灌注泵、变频调速系统、计算机控制系统、仪表监测系统、润滑系统及冷却系统组成 ,其中注水泵是整个泵站系统的核心。PCP系统在油田成功应用后 ,完全适应油田注水工艺的要求。应用PCP系统理论注水量由原来的 4 0 0m3/h增加到 4 5 0m3/h ;流量与压力均可调节 ;年节电费用达 94 4万元 ,降低了成本 。

基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统开发

针对现有泵控马达实验系统功能单一、不易二次开发等问题,开发了基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统。设计了泵控马达电液比例调速液压系统,匹配了系统参数,设计了基于虚拟仪器的测控系统,最后研制了该实验系统。该实验系统功能全面,界面友好,且易于二次开发,可开展泵控马达开环及闭环调速特性实验研究,有力地促进了电液比例控制技术的应用及人才培养。

实验室变频调速泵控系统功率匹配技术实现与探讨

文章为促进机电专业PLC控制系统与液压传动系统过程与生产过程的对接,提高应用电液系统知识解决实际问题的综合能力,设计了一套基于变频调速的三相异步电动机拖动电力比例液压泵的泵控实验系统,其中涉及PLC技术、变频调速技术、液压泵控技术、功率匹配技术。

变负载变转速输入泵控马达调速系统

行车取力泵控马达发电系统可以改变现有装备车辆供电模式。针对泵控马达系统存在转速和外接负载扰动的问题,以输入变转速变负载变量泵-定量马达恒速控制系统为研究平台,建立系统的流量模型,确定了对转速和负载扰动的控制策略以及相应的前馈补偿系数,采用了PID闭环控制与前馈补偿相结合的复合控制方法。并通过Matlab的Simulink模块对建立系统的仿真模型,得到了系统在转速和负载扰动下的控制规律,结果表明控制系统在两种扰动下反应迅速,最后通过实验验证,马达输出转速能保持在较理想的状态,为行车取力发电系统实现提供了借鉴意义。

变转速泵控马达调速系统前馈补偿控制研究

针对变转速泵控马达调速系统稳速控制问题,建立了定量泵-变量马达调速系统数学模型。以数学模型为基础,考虑了系统变转速动力输入时变性和随机性对系统稳速输出的干扰,提出了前馈补偿控制方法,并对其数学模型进行了推导分析,得到了系统前馈补偿控制传递函数框图。该方法以系统流量为中间控制变量,通过定量泵扰动转速引起的系统流量变化实时补偿变量马达摆角,以实现系统稳速输出。以燕山大学泵控马达实验平台为基础,采用变频电机驱动定量泵实现了系统变转速输入,并以实验平台为基础搭建了Matlab/Simulink仿真平台,最后对所提出的前馈补偿控制方法进行了仿真与实验研究。仿真和实验结果表明,所提出的控制方法具有良好的控制效果,为变转速泵控马达系统的工程应用奠定了基础。

变转速泵控马达自抗扰控制

变转速泵控系统具有动力学阶数高、强非线性、参数时变等控制难点。建立了交流永磁同步电机驱动的变转速泵控马达系统的完整数学模型。在模型简化的基础上,引入串级系统的思想设计自抗扰控制器。通过PID控制和自抗扰控制的对比仿真研究,验证了自抗扰控制器的控制性能。仿真结果表明,自抗扰控制器能较好克服系统阶数降低的影响,不但在基本恒定负载下响应快、跟踪精度高,而且在突变力矩干扰下时,展现出较好抗干扰能力。