挖掘机操作威海果园农用微型挖掘机挖掘机全新液压

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挖掘机操作威海果园农用微型挖掘机挖掘机 全新液压挖机负荷传感控制
尽管负流量控制和正流量控制大大提高了挖掘机节能性，但这些系统都或多
或少地存在一些缺陷，其根本原因在于采用了具有旁路节流作用的六通多路阀。
只有取消旁路回油通道，用四通型多路阀代替六通阀，才能消*除正流量和负
流量控制中的缺陷，使挖掘机性能得到迸一步提高。负荷传感控制就是其中的一
种解决方案。
4．3．1 负荷传感原理
图4—17为负荷传感在挖掘机中的应用原理。若多路阀P口和负载工作口(A
口或B口)之间的压差记为dJP，而且不失一般性假设A口通压力油，B口通油
箱，在阀口上压力和流量遵循如下方程：

联系方式:
杨先生：
QeA一多路阀P口到A口的流量，m％；
南一多路阀P口到A口的阀口通流面
积，研2：
白一阀口流量系数：
p一液压油密度，ke．／m3。
液压泵在伺服阀控制下，使多路阀P口与
负载工作口之间的压差dP保持为定值(即所
图4—17 负荷传感系统原理
谓的压力适应)。这样，流过多路阀的液压油流量Qm便与阀口通流面积庇成正
比，d尸称为负荷传感压力，大大提高了系统调速性和节能性。在负荷传感控制
中，4P的取值一般为系统更高压力的50／一10％左右。
4．3．2 负荷传感控制模型及仿真
因为在研究中采用的是六通阀，将六通阀的旁路回油口堵住后，就形成了四
通闷的中闭结构。因此，在上一章开环模型的基础上，使旁路回油量为o(通过
设置旁路回油口通流面积为。来实现)，再控制多路阀P口与负载工作口之间的
压差为定值，就可得到负荷传感控制系统模型。不失一般性，假设负载压力加在
多路阀A口上，控制算法仍然采用PI控制，可得模型如下：
耳=铷。‘斥一。南乒丽
sh=AP+只一耳 (4_18)
q。t=KISp．4+KP(ae+P^一PP)
式中，dP一给定的负荷传感压力，仿真中取值为1MPa；
品{一4P与工作口压差间误差的积分，用于P1D的积分控制。
式中其他参数取值与负流量控制仿真中一致。
普通PID控制中的微分项能提高响应速度，但同时也放大了噪声。为调解这
一矛盾．同时也是为了建立仿真用的状态方程．采用了不完全微分PID控制算法，
表达式如下：
‰邓，+等+等脚+只吲 (4_19)
根据反映泵斜盘响应的式(4—6)、不完全微分控制PID算法(4～19)和式
(4—1 8)，可以得到带泵斜盘响应的负荷传感控制模型如下：
巧=甓(一。一c，昂一q^告(耳一只))
S；i=aP+PA—PP
z卜x2
』；=一1225x2—59．5xI+12259一 (4—-20)
x；=AP+只一耳一≥
g。。=K，％+耳(AP+只一昂)+(肿+只一昂一毒)等
式中，qact=Xt。
0EEV 嚣旧舞 粤 丁墨
(a)阁口面积与流量特性 (b)工作口压差
图4—18负荷传感控制系统仿真
在对式(4--20)进行仿真时，仍然采用图4一11同样的负载，阀心以lmrds
的速度移动，仿真结果见图4一18。
如图4—18所示，同前面的负流量和正流量控制相比，负荷传感系统无论在
调速性还是节能性上都更出色，调速区不受外
负载的影响。与阀心整个行程相比，调速区仍
然较短，这是因为仿真中应用了六通多路阎的
模型，只有在微调区内系统能够保*正负荷传感
压力的恒定，超出微调区后阔口面积急剧加
大，使流量迅速达到饱和。在实际的负荷传感
多路阀中，阀口面积相对阀心行程的变化率较
小，能有效地在整个行程上起节流作用，从而
使负荷传感控制也在整个行程上都起作用。如
果在操纵六通多路阀过程中，使阀心始终不超
出微调工作区，则可以使手柄的调速能力大大
提高。
从第2章中可知，如果改变多路阀先导匹

联系方式:
杨先生：
芦一手柄转角：y—手柄输出电压
I一手柄放大器输出电流；
P一比例减压阀输出先导压力：
S一多路阀阉心行程：
图4一19 多路阀先导匹配特性4．阀控节能技术的改进
配控制参数，则可以改变操纵手柄转动角度与阀心行程之间的关系，如图4～19
所示。如果将电手柄放大器输出电流特性由曲线Il变为Iz，则电手柄的全程操作
只对应阀心的部分移动，合理调整12曲线，就能使阀心位移不超出微调控制区，
从而增强手柄的调速能力。
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