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基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统研究

冯雨萌  
【摘要】: 液压挖掘机作为工程机械的主要产品之一,在各种工程施工中都起着十分重要的作用。为了提高挖掘机的工作效率、改善其工作特性、降低能源消耗、减轻操作强度,引入自动控制势在必行。液压挖掘机的控制系统是实现其自动化控制和智能化控制的关键所在。而电液比例技术对挖掘机的控制系统起到了重要的作用。本论文以湖南山河智能机械股份有限公司的液压挖掘机SWE230为研究对象,对其的控制系统进行研究。 本文在查阅大量资料及相关文献的基础上,阐述国内外液压挖掘机控制技术发展概况以及最新趋势,收集整理了国内外液压挖掘机控制器的研究成果。针对SWE230液压挖掘机的功能特点,对挖掘机的控制系统进行研究,重点分析了电液比例技术在挖掘机控制系统中的作用。接下来,从PWM控制的优势与特点入手,对基于PWM的电液比例控制关键技术进行研究,提出一套完整的比例阀控制方案,包括研究PWM控制技术中的关键参数以及斜坡控制方法,重点对比例阀的发热现象进行理论分析,提出电流反馈闭环控制,使用PI算法对偏差进行调节,达到稳定电流的目的。然后,在分析SWE230液压挖掘机控制系统总体方案的基础上,完成控制器的硬件和软件设计,为挖掘机的控制系统搭建实验平台。 最后,在实验室和现场对控制器的性能进行测试,验证结果发现该控制器各个模块工作正常,具有较强的抗干扰能力,稳定性好;并且经验证发现该控制器对电液比例阀具有良好的控制效果,为挖掘机控制系统的建立奠定了基础。


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