[发明专利]汽车起重机的功率匹配控制仿真测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械设备，尤其是涉及一种汽车起重机的功率匹配控制仿真测试系统。

背景技术

随着全球环保意识的提高和石油资源的日益减少，世界各国的主要工程机械设备生产厂家均把电子节能及控制技术作为工程机械技术发展的主要方向。

应用于工程机械设备中的中央控制器较为复杂，使得中央控制器在开发中需要反复调试，才能最终实现预期的控制功能。但是在整体控制器的开发过程中，实车试验成本很高。而且，因为首次试验的中央控制器会有许多诸如软件、硬件方面的缺陷，如果直接将中央控制器组装于工程机械设备中，一方面不便于对中央控制器的初期调试，另一方面，控制器的严重缺陷还会导致工程机械设备的损坏或发生安全事故，造成不必要的损失。因此，一般情况下，不宜直接将中央控制器安装在工程机械设备中。

申请人针对定量泵液压系统做出功率匹配控制的研究并希望将之应用于汽车起重机中。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种经济、安全便于调试的汽车起重机的功率匹配控制仿真测试系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种汽车起重机的功率匹配控制仿真测试系统，包括：仿真设备，模拟汽车起重机的动力传动系统，并产生输出信息；汽车起重机的动力传动系统包括发动机、定量泵、主控制阀、液压油缸和/或液压马达，发动机驱动定量泵输出液压油，液压油经主控制阀到达液压油缸或液压马达，以带动负载；中央控制器，获取并应用输出信息计算发动机的匹配转速，进一步将仿真设备中的发动机转速调整至匹配转速；监控设备，显示输出信息和匹配转速，并且中央控制器的参数和算法通过监控设备进行修改；功率匹配控制仿真测试系统完成发动机、定量泵和负载三者功率匹配控制算法的测试。

其中，功率匹配仿真测试系统进一步包括仿真监测计算机，该仿真检测计算机显示仿真设备的输出信息，模拟动力传动系统的三维运动状态，并且通过仿真监测计算机修改仿真设备的应用程序。

其中，仿真设备包括动力传动模型和实时处理器，动力传动模型包括发动机万有特性模型、定量泵模型、主控制阀模型、液压油缸模型和/或液压马达模型，以及负载模型，实时处理器根据动力传动模型运算并产生输出信息。

其中，输出信息包括主控制阀的先导压力、发动机的扭矩和转速、液压油缸和/或液压马达的压力和流量。

其中，仿真设备进一步包括模拟量模块、数字量模块、高频信号模块和通讯模块，模拟量模块取得并输出主控制阀的先导压力、液压油缸和/或液压马达的压力；数字量模块取得并输出开关信号；高频信号模块取得并输出液压油缸和/或液压马达的流量；通讯模块取得并输出发动机的扭矩和转速；主控制阀的先导压力、液压油缸和/或液压马达的压力和流量以及开关信号通过IO信号线输出至中央控制器；发动机的扭矩和转速通过CAN总线输出至中央控制器。

其中，仿真设备进一步包括信号调理模块，模拟量模块、数字量模块和高频信号模块获取的输出信息通过信号处理模块校正后通过IO信号线输出至中央控制器。

其中，仿真设备进一步包括用于产生主控制阀的先导压力的操作机构。

其中，发动机万有特性模型、定量泵模型、主控制阀模型、液压油缸模型、液压马达模型和负载模型的应用程序由仿真监测计算机进行修改。

其中，仿真监测计算机输入控制主控制阀的开度的模拟量以控制主控制阀的先导压力。

其中，发动机的匹配转速的计算方式如下：根据发动机的万有特性曲线得出发动机的扭矩对应的经济转速n₀；发动机工作的最低转速为：n_e=f₆(P_i)；其中，n_e代表最低转速，P_i代表先导压力；经济转速n₀和最低转速n_e中较大的一个为匹配转速。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明汽车起重机的功率匹配控制仿真测试系统采用仿真设备模拟汽车起重机的动力传动系统，采用仿真监测计算机模拟动力传动系统的三维运动状态并修改仿真设备的应用程序，进而通过仿真测试系统完成发动机、定量泵和负载三者功率匹配控制算法的测试。与实车试验相比，既不会发生损坏工程机械设备的情形，亦不浪费能源，从而大大节省成本；而且在应用的过程中能及时修正中央控制器中的软、硬件缺陷，既便于对中央控制器进行调试，亦不会发生安全事故。

附图说明

图1是本发明汽车起重机的功率匹配控制仿真测试系统的结构示意图；