| 第一章 绪论 | 第15-30页 |
| 1.1 课题的提出 | 第15-16页 |
| 1.2 液压掘挖机节能及控制技术 | 第16-18页 |
| 1.2.1 液压传动技术应用对挖掘机性能的影响 | 第16-17页 |
| 1.2.2 机电一体化技术的应用推动了挖掘机节能技术的发展 | 第17-18页 |
| 1.3 液压挖掘机的功率损失 | 第18-20页 |
| 1.3.1 安全阀的溢流损失 | 第18-19页 |
| 1.3.2 操作阀中位时的功率损失 | 第19页 |
| 1.3.3 微动操作时的功率损失 | 第19页 |
| 1.3.4 压力损失 | 第19页 |
| 1.3.5 柴油机与液压泵匹配不恰当造成的损失 | 第19-20页 |
| 1.4 液压挖掘机节能技术的应用概况 | 第20-23页 |
| 1.4.1 液压挖掘机的节能措施 | 第20-22页 |
| 1.4.2 液压挖掘机节能产品的应用 | 第22-23页 |
| 1.5 国产挖掘机节能技术的研究与应用现状 | 第23-26页 |
| 1.6 液压挖掘机控制技术发展趋势 | 第26-28页 |
| 1.6.1 柴油机电子控制 | 第26-27页 |
| 1.6.2 液压系统及元件的进一步发展 | 第27页 |
| 1.6.3 现代电子及控制技术的应用 | 第27-28页 |
| 1.7 控制系统组成 | 第28-29页 |
| 1.8 本文研究的内容 | 第29页 |
| 1.9 本章小结 | 第29-30页 |
| 第二章 挖掘机液压系统及节能技术分析 | 第30-48页 |
| 2.1 挖掘机液压系统的分类 | 第30-32页 |
| 2.1.1 开中心系统 | 第31页 |
| 2.1.2 闭中心系统 | 第31-32页 |
| 2.2 定量系统 | 第32-33页 |
| 2.3 变量系统 | 第33-40页 |
| 2.3.1 分功率控制 | 第33-34页 |
| 2.3.2 全功率控制 | 第34-35页 |
| 2.3.3 交叉功率控制 | 第35-36页 |
| 2.3.4 压力切断控制 | 第36页 |
| 2.3.5 负流量控制 | 第36-37页 |
| 2.3.6 正流量控制 | 第37页 |
| 2.3.7 负荷传感控制 | 第37-39页 |
| 2.3.8 柴油机与液压泵的功率匹配控制 | 第39-40页 |
| 2.4 川崎负流量控制液压系统 | 第40-47页 |
| 2.4.1 K3V 液压泵的负流量控制原理 | 第40-41页 |
| 2.4.2 负流量控制系统节能性分析 | 第41-42页 |
| 2.4.3 负流量控制系统功率损失分析 | 第42-44页 |
| 2.4.4 负流量控制系统与负荷传感系统性能对比 | 第44-45页 |
| 2.4.5 川崎负流量控制液压系统组成 | 第45-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第三章 液压挖掘机动力系统模型 | 第48-74页 |
| 3.1 液压挖掘机动力传动系统组成 | 第48-49页 |
| 3.2 柴油机特性及数学模型 | 第49-55页 |
| 3.2.1 柴油机的静态特性 | 第49-51页 |
| 3.2.2 柴油机的转矩特性模型 | 第51-55页 |
| 3.3 变量泵特性及模型 | 第55-64页 |
| 3.3.1 变量泵的恒功率控制特性 | 第55-57页 |
| 3.3.2 恒功率变量泵排量调节结构分析 | 第57-61页 |
| 3.3.3 负流量控制泵—六通多路阀系统控制模型 | 第61-64页 |
| 3.4 柴油机与液压泵的功率匹配 | 第64-70页 |
| 3.4.1 功率匹配对动力系统的影响 | 第64页 |
| 3.4.2 普通恒功率变量泵系统存在的问题 | 第64-65页 |
| 3.4.3 电控变量泵最大功率自动调节的实现 | 第65-67页 |
| 3.4.4 电控变量泵的 P—Q 模型 | 第67-69页 |
| 3.4.5 电控变量泵与柴油机的功率匹配分析 | 第69页 |
| 3.4.6 柴油机典型工况与电控泵匹配的功率模式 | 第69-70页 |
| 3.5 柴油机油门控制特性 | 第70-73页 |
| 3.5.1 挖掘机用柴油机油门控制特点 | 第70页 |
| 3.5.2 油门执行器模型 | 第70-73页 |
| 3.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 挖掘机节能控制系统设计 | 第74-90页 |
| 4.1 挖掘机分工况控制 | 第74-75页 |
| 4.2 柴油机自动怠速控制 | 第75-76页 |
| 4.3 控制系统功能 | 第76-77页 |
| 4.3.1 功率模式设定 | 第76页 |
| 4.3.2 柴油机自动怠速 | 第76-77页 |
| 4.3.3 挖掘机动力系统工作过热保护 | 第77页 |
| 4.3.4 机油压力低报警 | 第77页 |
| 4.3.5 开机预热保护 | 第77页 |
| 4.4 电控系统元件选择 | 第77-81页 |
| 4.4.1 微控制器的选择 | 第78页 |
| 4.4.2 传感器的选择 | 第78-80页 |
| 4.4.3 电控变量泵的选择 | 第80页 |
| 4.4.4 电液比例减压阀的选择 | 第80-81页 |
| 4.4.5 油门执行器 | 第81页 |
| 4.5 液压泵控制器单元 | 第81-87页 |
| 4.5.1 转速信号测量与处理 | 第82页 |
| 4.5.2 F/V 信号变换 | 第82-85页 |
| 4.5.3 比例电磁铁驱动 | 第85-86页 |
| 4.5.4 电流采样 | 第86页 |
| 4.5.5 参数设置 | 第86-87页 |
| 4.6 油门控制器单元 | 第87-89页 |
| 4.6.1 油门电控单元组成 | 第87-88页 |
| 4.6.2 油门执行器驱动 | 第88-89页 |
| 4.7 本章小结 | 第89-90页 |
| 第五章 控制算法研究及软件开发 | 第90-108页 |
| 5.1 节能系统PID控制算法 | 第90-91页 |
| 5.2 基于单神经元PID的泵控制器 | 第91-98页 |
| 5.2.1 神经元模型 | 第91页 |
| 5.2.2 神经元PID 控制器 | 第91-92页 |
| 5.2.3 神经元PID 学习算法 | 第92-94页 |
| 5.2.4 单神经元PID 学习算法可调参数的选取规律 | 第94页 |
| 5.2.5 单神经元PID 算法收敛性和稳定性分析 | 第94-95页 |
| 5.2.6 泵控制器的计算机仿真 | 第95-98页 |
| 5.3 油门控制算法 | 第98-102页 |
| 5.3.1 PID 参数自调整模糊控制器 | 第98-99页 |
| 5.3.2 油门控制器PID 参数自调整模糊控制器设计 | 第99-101页 |
| 5.3.3 油门PID 模糊控制的计算机仿真 | 第101-102页 |
| 5.4 节能控制系统的控制软件设计 | 第102-107页 |
| 5.4.1 节能控制系统模块划分 | 第103页 |
| 5.4.2 控制系统软件的抗干扰设计 | 第103-104页 |
| 5.4.3 泵控制模块 | 第104页 |
| 5.4.4 油门控制模块 | 第104-105页 |
| 5.4.5 系统辅助功能控制模块 | 第105-107页 |
| 5.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 第六章 电控系统试验及结果分析 | 第108-130页 |
| 6.1 试验目的 | 第108-109页 |
| 6.2 主机配置及电控系统组成 | 第109页 |
| 6.3 参数测量系统 | 第109-110页 |
| 6.3.1 测量参数 | 第110页 |
| 6.3.2 测量系统组成 | 第110页 |
| 6.4 系统测试内容 | 第110-114页 |
| 6.4.1 柴油机转速与油门旋钮关系的标定 | 第110-113页 |
| 6.4.2 油门自动怠速控制试验 | 第113页 |
| 6.4.3 油门执行器定位控制试验 | 第113页 |
| 6.4.4 转速感应控制试验 | 第113-114页 |
| 6.5 试验结果分析 | 第114-129页 |
| 6.5.1 自动怠速控制试验结果分析 | 第114-124页 |
| 6.5.2 油门执行器定位控制试验结果分析 | 第124-125页 |
| 6.5.3 转速感应控制试验结果分析 | 第125-129页 |
| 6.6 本章小结 | 第129-130页 |
| 第七章 全文总结 | 第130-133页 |
| 7.1 研究总结 | 第130-131页 |
| 7.2 继续研究的方向 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-141页 |
| 附录:电控液压系统原理图 | 第141-142页 |
| 攻读博士期间发表的论文及科研成果 | 第142-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
| 中文摘要 | 第144-147页 |
| ABSTRACT | 第147页 |
