外文翻譯--并聯(lián)混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真和優(yōu)化控制策略（中文）

1、1中文 中文 6300 字外文資料譯文浙江大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版ISSN 1673-565X; SSN 1862-1775并聯(lián)混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真和優(yōu)化控制策略【摘要】本文的重點(diǎn)是對(duì)用于液壓挖掘機(jī)的一種混合系統(tǒng)的研究。首先，對(duì) 混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)和評(píng)價(jià)目標(biāo)進(jìn)行分析；其次建立包括蓄電池、電 動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型作為仿真環(huán)境來(lái)獲得控制的結(jié)果；然后提出了 一種既具有閉環(huán)比例積分控制又具有直接轉(zhuǎn)矩控制的所謂的多工作點(diǎn)動(dòng)態(tài)控 制

2、策略，并且在仿真模型的基礎(chǔ)上對(duì)該策略進(jìn)行分析研究，最終仿真結(jié)果表 明通過(guò)該控制策略控制的混合系統(tǒng)可以滿(mǎn)足功率的要求，并且能夠達(dá)到更好 的系統(tǒng)穩(wěn)定性和更高的效率?！娟P(guān)鍵詞】混合系統(tǒng) 液壓挖掘機(jī) 多工作點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制 直接轉(zhuǎn)矩控制簡(jiǎn)介：人 們 對(duì) 提 高 燃 料 效 率 和 減 少 排 放 的 渴 望 促 進(jìn) 了 更 多 混 合 動(dòng) 力 汽 車(chē) 的 出 現(xiàn)。此外，在過(guò)去的五年中有相當(dāng)數(shù)量

3、的研究都是關(guān)于混合動(dòng)力系統(tǒng)的。然 而，這些研究并沒(méi)有對(duì)混合動(dòng)力的工程機(jī)械加以重視，尤其是混合動(dòng)力的液 壓挖掘機(jī)。實(shí)際的實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表明液壓挖掘機(jī)所要求的能量具有短的周期性和 劇烈的波動(dòng)性，因此發(fā)動(dòng)機(jī)就不能持續(xù)的工作在它的高的燃油效率邊界處， 這樣就必須對(duì)具有混合動(dòng)力系統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)加以研究以節(jié)約能源和減少排 放。通常，一個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)是由一個(gè)串聯(lián)或者并聯(lián)有一個(gè)電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī) 的內(nèi)燃機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。發(fā)動(dòng)機(jī)提供主要的能量，同時(shí)電動(dòng)機(jī)提供可以通

4、過(guò)再次 產(chǎn)生或是存儲(chǔ)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的額外的能量提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和燃油效率的波動(dòng)性 能量。由于在液壓挖掘機(jī)和汽車(chē)之間負(fù)載的不同要求，這種應(yīng)用于混合動(dòng)力汽3以 以混合或者各自單獨(dú)的方式向液壓泵傳 遞能量。同樣電動(dòng)機(jī)可以捕獲發(fā)動(dòng)機(jī)額外的能量。幾年以前一個(gè) 5 噸的液壓挖 掘機(jī)已經(jīng)在我們實(shí)驗(yàn)室制造成功。本課 題的目的是制造一臺(tái) 5 噸的混合動(dòng)力的 液壓挖掘機(jī)。圖 1在混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)系統(tǒng)中，我 們把重點(diǎn)放在燃油效率和于傳統(tǒng)液壓挖 掘機(jī)相比有少的

5、排放上邊。更重要的是，我們應(yīng)用 Matlab/Simulink 組建對(duì)所提出 的控制策略和系統(tǒng)的 動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性 進(jìn) 行 仿 真 分 析 以 確 定 在 該 系 統(tǒng) 控 制 下 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 能 否 工 作 于 其 燃 油 高 效 邊 界 上。并聯(lián)混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī) 都通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接在同一根軸上，以同樣的速度運(yùn)作。在忽略系統(tǒng)損耗的情

6、況下負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩之間的平衡如等式（1）所示。換句話說(shuō)，控制的目標(biāo)就是合理的分配電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，使 Te 保持不變并使 Tm 跟隨 Tl 波動(dòng)。Tl=Tm+TeTl 為負(fù)載所需轉(zhuǎn)矩，Te 為電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，Tm 為發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)模型建立：為了獲得液壓挖掘機(jī)在使用混合動(dòng)力系統(tǒng)后所能達(dá)到的所有效果，可以 利用混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的模型主要是動(dòng)力部分模型進(jìn)行仿真。盡管，混合 動(dòng)力液壓挖掘機(jī)建模工作