挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)模糊控制方法的研究

　　1、液壓系統(tǒng)控制的基本內(nèi)容

　　液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行自動(dòng)控制的基礎(chǔ)。從某種意義上來(lái)講，液壓系統(tǒng)的性能決定著挖掘機(jī)的質(zhì)量與工作效率?，F(xiàn)代挖掘機(jī)能夠根據(jù)工作環(huán)境和作業(yè)條件，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)分功率的變量與全功率變量，以保證任何情況下發(fā)動(dòng)機(jī)均不超載，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)且功率得到充分利用;還應(yīng)設(shè)置減速系統(tǒng)(Auto　Slow)和負(fù)控制系統(tǒng)(Negative Control)，以便當(dāng)其工作裝置不動(dòng)作時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)油門自動(dòng)減小，并使液壓泵排量減至最小以節(jié)省能量。根據(jù)挖掘機(jī)工況變化大而快這一特點(diǎn)，為有效利用以動(dòng)機(jī)功率，且保證安全，正常作業(yè)，現(xiàn)代挖掘機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)具有下列功能：

　　(1)速度傳感

　　檢查發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否在輸出范圍內(nèi)，并控制液壓泵驅(qū)動(dòng)扭矩使二者匹配及防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。

　　(2)負(fù)荷傳感

　　調(diào)節(jié)液壓泵排量，江中實(shí)際工作時(shí)每個(gè)執(zhí)行元件對(duì)流量的需求，節(jié)省能量并獲得精確操縱機(jī)器的效果。

　　(3)流量分配控制 為實(shí)現(xiàn)工作裝置的聯(lián)合動(dòng)作，需對(duì)每執(zhí)行元件(如斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸等)提供不同的壓力和流量。當(dāng)液壓系統(tǒng)只有一臺(tái)主泵時(shí)，通過(guò)流量分配控制使各執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作，滿足不同作業(yè)的要求。

　　(4)工作制式選擇 滿足不同工作方式的需要求，負(fù)括挖掘作業(yè)、挖溝、平整和精細(xì)動(dòng)作制式。

　　(5)行走馬達(dá)控制 設(shè)置高速、中速、低速行走自動(dòng)選擇系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器行走隨外載荷變化自動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)速，使行走速度與操縱手柄原位置相對(duì)應(yīng)。

　　(6)回轉(zhuǎn)停車制動(dòng)控制 當(dāng)機(jī)器停止時(shí)，回轉(zhuǎn)停車制動(dòng)器用以防止上部結(jié)構(gòu)因重力而回轉(zhuǎn)。作業(yè)時(shí)，回轉(zhuǎn)停車制動(dòng)應(yīng)在操縱手柄復(fù)位幾秒鐘后才能起作用，防止上部結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慢性力引起零部件的損壞。

　　(7)預(yù)熱 在液壓油溫低于某一界線時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)增高，液壓磁流量即隨之增加，液壓系統(tǒng)很快被加熱。

　　(8)突發(fā)增力 對(duì)主溢流閥施以背壓，使系統(tǒng)溢流額定壓力上升，短時(shí)間提高作業(yè)功率。

　　以上功率的實(shí)現(xiàn)，多與對(duì)液壓系統(tǒng)的控制有關(guān)。

　　由于液壓系統(tǒng)的信息具有模糊性、不確定性和偶然性，分析和實(shí)踐表明，模糊控制非常適用這一類系統(tǒng)控制。

　　2、液壓系統(tǒng)模糊控制模糊控制系統(tǒng)的核心是模糊控制器，由模糊化、模糊推理、模糊判決(反模糊化)三部分組成。

　　3、控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及模糊控制的計(jì)算機(jī)仿真由前所述，現(xiàn)化挖掘機(jī)控制系統(tǒng)至少應(yīng)包括8個(gè)主要部分，其中某些方面需要通過(guò)液壓閥、電液閥實(shí)現(xiàn)，而大部功能需經(jīng)過(guò)由計(jì)算機(jī)、傳感器及控制執(zhí)行元件組成各個(gè)子控制系統(tǒng)來(lái)完成。由于液壓泵的的恒功率控制是液壓挖掘機(jī)的重要控制內(nèi)容，故本文以此為例著重探討模糊控制邏輯及方法在該領(lǐng)域的應(yīng)用問(wèn)題。

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