针对矿山车辆行驶过程中易受冲击振荡,造成液压控制系统剧烈波动、稳定性下降等问题,提出一种基于改进遗传算法的自抗扰控制(ADRC)方法,首先通过分析矿车液压驱动系统工作原理,建立变量泵控马达驱动系统的数学模型;其次以矿车速度平稳控制为目的,设计自抗扰控制器,结合模拟退火的思想拉伸适应度函数,改进遗传算法,并进一步优化自抗扰控制器参数(GA-ADRC);最后在MATLAB中搭建矿车与液压驱动系统的联合仿真模型,采用ADRC和改进的GA-ADRC两种控制方法进行速度控制性能和抗扰能力仿真对比。仿真结果表明,改进的GA-ADRC控制方法速度控制精度高,抗干扰能力强,有助于大幅提升液压控制系统的稳定性和鲁棒性。

液压驱动系统因功率密度大、承载能力强被广泛应用于矿山运输车辆驱动,但传统液压驱动系统采用内燃机-变量泵-阀-变量马达的传动方式,具有能耗高、效率低的缺点。为解决上述问题,提出一种变转速液压驱动系统方案。采用变转速电机-定量泵-蓄能器-定量马达的传动方式,提高能量效率,同时精简了控制器结构。通过控制器控制电机转速,实现整车的速度控制。为提高矿山运输车驱动系统控制性能,改进自抗扰控制器。结果表明:变转速液压驱动系统很好地适配于矿山运输车辆;所设计的控制系统的精度更高、稳定性更好、抗扰能力更强。