针对传统液压机泵阀控制系统传动效率低、节能效益差的问题,本文设计了多级压力源液压机泵阀复合智能控制系统。并分析了多级压力源系统组成结构以及泵阀复合控制的原理,根据液压泵能耗组成构建多级压力源液压机能耗模型,选择多级压力源液压机泵的变频节流方式时进行调速。考虑负载扰动、流量脉动等因素对多级压力源液压机的制约,采用小波神经网络对液压缸进行双闭环的控制。实验结果表明,该系统能够在载荷扰动情况下对静压力成型线上的液压缸进行良好的控制,液压缸的位移跟踪响应准确性好,液压缸两端的压力响应在0.4 s左右达到稳定位置,平均节能量为88 J。

传统装载机常采用四边联动滑阀的多路阀控制液压缸运动,致使进出液压油口节流损失大,尤其对于负载复杂多变工况的摇臂液压缸,能耗损失更为明显。为改进这些不足,提出了一种基于模糊PID泵阀协同进出口独立控制的装载机摇臂液压系统。采用AMESim,LMS Virtual.Lab Motion仿真软件建立了原机的机液联合仿真模型,并通过试验验证了所搭建模型的准确性。在原模型的基础上,构建了基于模糊自适应PID泵阀协同进出口独立控制的装载机摇臂液压系统仿真模型,并进行了动力性、能效特性的研究。结果表明,采用进出口独立模糊PID控制方法可显著降低阀口节流损失,在保持摇臂机构动力性不变的前提下,泵功率峰值在摇臂油缸阻抗和超越工况下分别降低了13.6%和46.8%。

为了从快锻液压机的能量源头出发降低系统的溢流损失和压力损失，提出了一种快锻液压机泵阀复合控制系统，通过相关理论对泵阀复合控制系统的节能机理进行了定性分析，通过实验定量研究了泵阀复合控制系统的能耗。实验结果表明：快锻液压机泵阀复合控制系统的能量利用率达到了31.9%，与电液比例阀控系统相比提高了近5倍，同时泵阀复合控制系统的输入功率仅为电液比例控制系统的18.4%。研究结果对提高快锻液压机的能量利用率并降低系统能耗具有重要意义。