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1、中圖分類號(hào)UDCTU67621碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼10533旋挖鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配控制策略及試驗(yàn)研究ResearchonContr01StrategyandExperimentofEngineSystemPowerMatchingonRot哪Drilling黜g作者姓名:學(xué)科專業(yè):研究方向:學(xué)院(系、所):指導(dǎo)教師:朱振新機(jī)械工程機(jī)電液一體化機(jī)電工程學(xué)院朱建新教授論文答辯日期互墮虹。7答辯委員會(huì)主席中南大學(xué)2014年5月旋挖鉆機(jī)動(dòng)力系
2、統(tǒng)功率匹配控制策略及試驗(yàn)研究摘要:旋挖鉆機(jī)作為鉆孔灌注樁成孔施工的復(fù)雜大慣量工程裝備,施工的高效性和穩(wěn)定性一直是其追求的目標(biāo)。一方面由于現(xiàn)有旋挖鉆機(jī)功率儲(chǔ)備最高達(dá)29%,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率低;另一方面旋挖鉆機(jī)施工工況復(fù)雜、負(fù)荷變化范圍大,作業(yè)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)劇烈。本文針對(duì)上述兩方面問(wèn)題,從旋挖鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配出發(fā),通過(guò)理論、仿真分析和試驗(yàn)研究,提出適合旋挖鉆機(jī)的功率匹配控制方案,以提高旋挖鉆機(jī)施工效率和穩(wěn)定性。綜述國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械功
3、率匹配技術(shù)。分析旋挖鉆機(jī)作業(yè)系統(tǒng)和作業(yè)工況,并定性分析動(dòng)力系統(tǒng)匹配環(huán)節(jié)對(duì)旋挖鉆機(jī)施工效率、穩(wěn)定性的影響。結(jié)合工況與動(dòng)力系統(tǒng)匹配分析,在借鑒工程機(jī)械功率匹配技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出功率匹配控制方案。分析發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性,并建立發(fā)動(dòng)機(jī)油耗模型和動(dòng)力性模型;分析電子越權(quán)變量泵控制原理,并建立電流—扭矩?cái)?shù)學(xué)模型。依此建立旋挖鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)—變量泵聯(lián)合仿真模型,為旋挖鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配研究提供仿真與研究平臺(tái)。針對(duì)旋挖鉆機(jī)施工參數(shù)非線性、時(shí)變的特點(diǎn),采用基于
4、轉(zhuǎn)速感應(yīng)的極限負(fù)荷控制策略及單神經(jīng)元PID控制算法,并利用仿真模型對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配進(jìn)行仿真分析,為匹配方案的實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。圍繞旋挖鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配進(jìn)行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)包括五個(gè)方面內(nèi)容:一搭建旋挖鉆機(jī)無(wú)線測(cè)試系統(tǒng),為試驗(yàn)研究提供測(cè)試工具;二測(cè)得電子越權(quán)變量泵控制電流—扭矩關(guān)系,以建立數(shù)學(xué)模型;三i貝0得不同設(shè)定轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷下發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)工作參數(shù),以建立發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)調(diào)速特性數(shù)學(xué)模型;四通過(guò)溢流加載試驗(yàn),驗(yàn)證功率匹配控制方案有效性
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