《多模式電液負載敏感系統節能與運動補償方法研究》是依託重慶大學，由程敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多模式電液負載敏感系統節能與運動補償方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：程敏
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
負載敏感是液壓系統最基本的節能方式之一，廣泛套用於建築施工、礦產開採、農林作業等領域。然而，負載敏感系統由壓力裕度、閥口節流和負載差異導致的能量損失限制了其節能空間，且具有動態性能差（回響慢、易振盪）的缺點。電液負載敏感系統通過控制迴路的多模式切換，為降低系統能耗、提高動態性能提供了新的途徑。本課題開展多模式電液負載敏感系統節能與運動補償方面的基礎研究工作，擬解決的關鍵科學問題如下：（1）研究供流模式選擇及穩定切換，降低壓力裕度導致的損失並避免切換失穩；（2）研究節流模式最佳化及阻尼補償，降低閥口節流導致的損失並提高阻尼特性；（3）研究分/合流模式設計及平滑切換，降低負載差異導致的損失並降低壓力衝擊。本課題的研究將提高負載敏感系統效率和動態特性，為發展智慧型液壓裝備奠定技術基礎。
結題摘要
負載敏感是液壓系統最基本的節能方式之一，廣泛套用於建築施工、礦產開採、農林作業等領域。然而，負載敏感系統由壓力裕度、閥口節流和負載差異導致的能量損失限制了其節能空間，且具有動態性能差（回響慢、易振盪）的缺點。電液負載敏感系統通過控制迴路的多模式切換和動態特性補償，為降低系統能耗、提高動態性能提供了新的途徑。本項目從多模式電液負載敏感系統流量供給、流量調節和流量分配三個方面展開研究工作，取得了如下進展：（1）流量供給方面，建立了流量/壓力複合控制的電液負載敏感泵供油機制，並設計了流量/壓力穩定切換的電液負載敏感系統，試驗表明不同工況下能耗可降低16.8%-26.2%，在此基礎上提出了出口壓力補償的電液負載敏感新原理以降低壓力損失；（2）流量調節方面，在分析系統主動阻尼補償原理的基礎上，揭示了壓力反饋方法在外界干擾下的控制局限性，設計了考慮負載干擾抑制的單執行器系統主動阻尼補償策略，形成了基於泵閥複合節流的多執行器主動阻尼補償方法，試驗表明採用該方法可減小機械臂速度振盪38%和壓力超調量43%；（3）流量分配方面，分析並最佳化了恆功率控制下負載敏感系統動態性能，建立了流量/功率控制下電液負載敏感泵抗飽和設計準則，設計了基於控制模式識別的多執行器流量分配策略。本項目發表（錄用）學術論文8篇，其中SCI論文4篇（均為JCR一區，2019年平均影響因子4.09），EI論文2篇，宣讀國際會議論文2篇，展示會議牆報1份，完成特邀報告1份，申請專利2項（其中授權1項），培養碩士研究生4名。
