[发明专利]一种液压挖掘机功率自适应控制系统

权利要求书

1.一种液压挖掘机功率自适应控制系统，其特征在于，系统具有主压力传感器，能够在线检测主液压系统压力；系统具有先导压力传感器，能够在线检测先导液压系统压力；系统具有功率控制模块，该模块通过对主液压系统压力信号和先导液压系统压力信号进行计算和处理，可以在线调节发动机油门开度、发动机目标转速和液压泵的变量机构。

2.根据权利要求1所述的一种液压挖掘机功率自适应控制系统，其特征在于，所述功率控制模块工作内容如下：

其输入信号包括挖掘机主液压系统压力信号、先导液压系统压力信号、发动机转速、主泵排量等信息中的部分或全部；

其输出信号包括对发动机油门开度的调节信号、发动机目标转速信号和液压泵排量调节信号的部分或全部；

其数据处理方法包括对输入信号进行代数运算、模糊推理或人工神经网络方法中的一种或几种；

其功能包括对外负载的大小进行在线计算和预测、对操作者的作业方式期望进行模式识别、对操作者的作业速度期望进行计算和预测。

3.根据权利要求2所述的一种液压挖掘机功率自适应控制系统，其特征在于，所述功率控制模块包括两个模块：负载计算器和模糊油门控制器；负载计算器的输入量是主泵压力信号和先导压力信号，其输出量是负载的计算值；模糊油门控制器的输入值是负载计算器的计算结果和检测到的发动机实际转速，输出值是油门开度。

4.根据权利要求3所述的一种液压挖掘机功率自适应控制系统，其特征在于，所述负载计算器的计算过程如下：

在一个工作循环内将检测到的主系统压力进行加权平均，根据重载挖掘时的功率需求，在0—1之间赋值；

在一个工作循环内将检测到的先导压力进行全程平均，将结果在0—1间赋值；

将上述两个值相乘，得到一个0—1之间的数值，该值即为主泵角功率的百分数；当计算出的外界功率需求小于发动机额定功率时，对动力系统输出功率进行自适应控制，当计算出的外界功率需求大于发动机额定功率时，保持发动机额定功率输出。

5.根据权利要求3所述的一种液压挖掘机功率自适应控制系统，其特征在于，所述模糊油门控制器的组成模块包括：转速偏差变化计算模块、输入量的模糊化处理模块、模糊推理和模糊决策模块、模糊数据精确化处理模块。

6.根据权利要求5所述的一种液压挖掘机功率自适应控制系统，其特征在于，所述转速偏差变化计算模块，其计算公式如下：

e=n1-n0

ec=n2-n1

其中：e：发动机转速偏差

ec：转速偏差变化

n0：发动机目标转速

n1：发动机在t1时刻的转速

n2：发动机在t2时刻的转速。

7.一种液压挖掘机功率自适应控制方法，其特征在于，在线采集主液压系统压力信号和先导液压系统压力信号，输入功率控制模块，对上述信号进行计算和处理；功率控制模块根据对输入信号的计算和处理结果，在线调节发动机油门开度和目标转速；功率控制模块根据对输入信号的计算和处理结果，在线调节主液压泵的变量机构。

8.一种液压挖掘机功率自适应控制方法，其特征在于，功率控制模块对输入信号的计算和处理方法包括对输入信号进行代数运算、模糊推理或人工神经网络方法中的一种或几种。

9.一种液压挖掘机，其特征在于具有权利要求1-6任一项所述的功率自适应控制系统。