A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Energiesparende Antriebssysteme für die Arbeitshydraulik mobiler Arbeitsmaschinen. "Elektrohydraulisches Flow Matching"
Das neue Konzept für elektrohydraulischen Systeme für die Arbeitshydraulik in mobilen Arbeitsmaschinen , charakterisiert als 'elektrohydraulisches Flow Matching (EFM)', ersetzt die hydraulische Signalverarbeitung in konventionellen LS-Systemen durch einen elektronischen Signalkreis. Das Ziel ist dabei, die Kostenvorteile und die Robustheit des konventionellen LS-Systems mit den energetischen und regelungstechnischen Vorteilen sowie der Flexibilität der Elektrohydraulik zu kombinieren. Der Schwerpunkt von Untersuchungen lag in der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit und Leistungsfähigkeit der neuen Systeme und ihrer fachlichen Qualifizierung für den praktischen Einsatz. Alle ausgewählten EFM-Systeme arbeiten mit einer herkömmlichen, lastkompensierten Ventilsteuerung mit vorgeschalteten Druckwaagen und einer kommerziellen Pumpe mit elektrohydraulischer Verstellung. Die Regelstrecke ist bei allen Systemen relativ hoher Ordnung und hat eine vermaschte Struktur. Daher mussten die zugehörigen mathematischen Modelle beim Reglerentwurf vereinfacht werden. Das volumenstromgesteuerte EFM-System basiert auf der integrierten, elektrohydraulischen Pumpenverstellung und bedarf keiner Reglerauslegung. Die Reglerauslegung für die übrigen EFM-Systeme konzentrierte sich auf einfach einsetzbare, einschleifige PID-Regelalgorithmen. Die Pumpendynamik ist relativ unabhängig vom Arbeitspunkt, was den Entwurf eines sehr robusten Reglers ermöglicht. Das Prinzip des aufgeprägten Volumenstroms bei den EFM-Systemen ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Leistungsverluste im Vergleich zum hydraulisch-mechanischen LS-System. Während die LS-Regelung für einen konstanten Drucküberschuss sorgt, ist dieser bei den EFM-Systemen vom Pumpenvolumenstrom abhängig. Die untersuchten EFM-Systeme zeichnen sich gegenüber dem hydraulisch-mechanischen LS-System auch durch ein deutlich besseres dynamisches Übertragungsverhalten aus. Die Systemregelung ist wesentlich weniger von den Lastdruckänderungen abhängig und reagiert grundsätzlich nur auf die veränderten Volumenstromanforderungen.
Energiesparende Antriebssysteme für die Arbeitshydraulik mobiler Arbeitsmaschinen. "Elektrohydraulisches Flow Matching"
Das neue Konzept für elektrohydraulischen Systeme für die Arbeitshydraulik in mobilen Arbeitsmaschinen , charakterisiert als 'elektrohydraulisches Flow Matching (EFM)', ersetzt die hydraulische Signalverarbeitung in konventionellen LS-Systemen durch einen elektronischen Signalkreis. Das Ziel ist dabei, die Kostenvorteile und die Robustheit des konventionellen LS-Systems mit den energetischen und regelungstechnischen Vorteilen sowie der Flexibilität der Elektrohydraulik zu kombinieren. Der Schwerpunkt von Untersuchungen lag in der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit und Leistungsfähigkeit der neuen Systeme und ihrer fachlichen Qualifizierung für den praktischen Einsatz. Alle ausgewählten EFM-Systeme arbeiten mit einer herkömmlichen, lastkompensierten Ventilsteuerung mit vorgeschalteten Druckwaagen und einer kommerziellen Pumpe mit elektrohydraulischer Verstellung. Die Regelstrecke ist bei allen Systemen relativ hoher Ordnung und hat eine vermaschte Struktur. Daher mussten die zugehörigen mathematischen Modelle beim Reglerentwurf vereinfacht werden. Das volumenstromgesteuerte EFM-System basiert auf der integrierten, elektrohydraulischen Pumpenverstellung und bedarf keiner Reglerauslegung. Die Reglerauslegung für die übrigen EFM-Systeme konzentrierte sich auf einfach einsetzbare, einschleifige PID-Regelalgorithmen. Die Pumpendynamik ist relativ unabhängig vom Arbeitspunkt, was den Entwurf eines sehr robusten Reglers ermöglicht. Das Prinzip des aufgeprägten Volumenstroms bei den EFM-Systemen ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Leistungsverluste im Vergleich zum hydraulisch-mechanischen LS-System. Während die LS-Regelung für einen konstanten Drucküberschuss sorgt, ist dieser bei den EFM-Systemen vom Pumpenvolumenstrom abhängig. Die untersuchten EFM-Systeme zeichnen sich gegenüber dem hydraulisch-mechanischen LS-System auch durch ein deutlich besseres dynamisches Übertragungsverhalten aus. Die Systemregelung ist wesentlich weniger von den Lastdruckänderungen abhängig und reagiert grundsätzlich nur auf die veränderten Volumenstromanforderungen.
Energiesparende Antriebssysteme für die Arbeitshydraulik mobiler Arbeitsmaschinen. "Elektrohydraulisches Flow Matching"
Djurovic, Milan (author)
Berichte aus dem Maschinenbau ; 1-141
2007
141 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German
Energieeffiziente Antriebssysteme mobiler Arbeitsmaschinen
| Tema Archive | 2009
Energiesparende Antriebssysteme in Erdbewegungsmaschinen
Online Contents | 1999
Wasserhydraulische Antriebssysteme bei mobilen Arbeitsmaschinen
| Tema Archive | 2000
| European Patent Office | 2022