顺德登高车出租， 南沙登高车出租， 番禺登高车出租    新型的登高车飞轮储能式能量回收系统构型

     顺德登高车出租， 南沙登高车出租， 番禺登高车出租    新型的登高车飞轮储能式能量回收系统构型    以液压登高车为典型代表的传统臂架类工程机械，在其频繁的动臂升降和上车回转机构制动过程中产生了大量的节流损失，造成了严重的能量浪费。本文以液压登高车为研究对象，针对典型的挖掘装载工况中动臂势能浪费问题，提出了新型的飞轮储能式能量回收系统构型。通过原理分析、数学建模、优化设计、软件建模与分析、实验验证等方法和手段，研究了系统的工作特性和节能效果。主要研究工作总结如下： 

 （1）对常规动臂系统和能量回收系统进行了数学建模，分析了能量回收系统的动态特性。设计了能量回收系统的控制器。提出了一种改进型果蝇算法，用于整定能量回收系统PID控制器的参数。为了验证提出算法的有效性，对比分析了提出的改进型果蝇算法与常规果蝇算法和遗传算法的性能。结果显示，提出的改进型果蝇算法相比另外两种算法有更快的收敛特性和更好的寻优能力。进一步对三种不同算法优化后PID控制器的效果进行了比较。结果表明，采用改进型果蝇算法优化的PID控制器具有响应快、无超调等优点。最后，对能量回收系统进行了仿真分析，研究了液压泵马达排量飞轮转动惯量这两个关键参数对系统性能的影响。研究表明，液压泵马达的排量越小，系统的能量效率越高。对于飞轮的转动惯量，该值越大，系统的能量效率越高。但这都将导致动臂工作效率的下降。因此，在设计过程中要综合考虑。 

 （2）以登高车中常见的常规负载敏感系统为参照，展开飞轮储能式能量回收系统的能量回收和再利用效果研究。首先，确定了系统的能量效率计算分析方法。其次，制定了基于规则的控制策略。在此控制策略中，液压马达按照固定值为系统提供流量。然后，分别对常规负载敏感系统和新系统在空载和满载工况进行了仿真，并对能量回收效率和再利用效率进行了分析。仿真结果表明，新系统在空载和满载工况下，较常规负载敏感系统可以实现节能45.7%和27.6%。最后，根据能量消耗数据，绘制了两个系统在不同工况下的能量流图，分析得到了影响系统能效进一步提高的关键元件，即主换向阀和液压泵马达。由此得出这样的结论：在系统设计中，应尽量降低主换向阀的节流损失，同时选用高效率的液压泵马达并使之工作在高效区域。由于怠速时的燃油消耗，新系统在空载和满载工况下可以实现为30.4%和20.4%的节油率。 

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 （3）本文针对回收能量的再利用问题，制定了基于模糊分配的回收能量再利用控制策略。首先，结合登高车动臂系统的特点，定义了流量分配系数。接着，提出了基于模糊规则的流量系数分配策略。该策略根据动臂负载大小及飞轮现有能量情况，调整流量分配系数的大小，从而减少系统能量损失，实现提高能效的目的。最后，进行仿真分析。结果表明，新系统在空载和满载工况下较常规负载敏感系统可以实现节能51.9%和30.3%，与未使用此策略的新系统相比，两种工况下的节能效率分别提高了11.5%和3.8%。就发动机而言，新系统在空载和满载工况下可以实现为32.6%和22.2%的节油率，与未使用此策略的新系统相比节油率分别提高了3.1%和2.3%。 

 （4）本文结合前面的研究内容，基于某型22m液压登高车，设计并搭建了实验台，进行了实验验证研究。首先，介绍了实验台的组成，包括机械结构、液压系统、飞轮储能单元以及测控系统。第二，对系统中飞轮和液压马达的关键参数进行了测试，为仿真模型的参数设定及后文的能效分析提供了依据。第三，对飞轮储能单元的效率进行了测试，对仿真模型进行了验证。同时得到其能量回收与再利用的综合效率约为26.9%，分析了实验结果与仿真结果存在差异的原因。第四，通过实验研究了提出的集成飞轮储能单元的新型负载敏感系统，以常规负载敏感系统作为参照，分析了其节能效果及操控性。结果表明，本文设计的飞轮储能式动臂能量回收系统在操控性方面较常规负载敏感系统相当，同时实现了大约13.7%的节能效果。 本文研究表明，所提出的能量回收系统可以实现登高车动臂势能回收及再利用，同时保持了良好的操控性。本文提出的能量回收系统的具体构型，丰富了工程机械能量回收系统的形式，为工程机械节能系统的方案设计提供了参考。

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