混合动力挖掘机轴系扭振的主动控制仿真

摘要 为研究混合动力挖掘机轴系扭振并尽可能消除其影响，分析动力轴系扭振的原因，提出对轴系主动控制的方法。在三自由度系统Lagrange函数和耗散函数中引入电动机的气隙磁场能，得到动力轴系和异步电机的机电耦合数学模型，建立基于AME Sim-Simulink的多动力源复杂轴系扭振仿真模型；以电机转矩为控制变量，以液压泵负载为干扰量，以扭振最小为控制目标，应用2阶模糊PID控制分别对阶跃负载和6 t混合动力挖掘机实际工况负载进行仿真计算。通过分别对比控制前后轴系转动速度、扭振情况以及扭转角大小，可以看到采用主动控制方式可以使轴系转动速度密切跟踪给定转速曲线，同时显著减小轴系扭转振动，降低扭转角的波动，快速达到稳定状态，结果表明通过模糊PID进行主动控制可以有效地改善混合动力系统轴系扭振情况