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矿用单斗液压挖掘机动臂势能回收稳定控制方法
标题：矿用单斗液压挖掘机动臂势能回收稳定控制方法
摘要：
矿用单斗液压挖掘机在开采矿石过程中存在大量动能的浪费现象。为了提高能源利用效率，降低能源消耗，本文针对矿用单斗液压挖掘机动臂势能回收进行研究。首先分析了挖掘机动臂的能量变化规律，然后提出了一种势能回收的控制方法，并设计了相应的控制系统。通过实验验证，该方法能够实现矿用单斗液压挖掘机的势能回收并保持系统的稳定性。
关键词：矿用单斗液压挖掘机、势能回收、稳定控制、能源利用效率
1.引言
矿用单斗液压挖掘机作为矿山采矿作业中的重要设备，其能源消耗量相对较大。传统的液压挖掘机在操作过程中，大量的动能被浪费掉，对能源的利用率较低。为了提高挖掘机的能源利用效率，降低能源消耗，研究势能回收并实现稳定控制是一个重要的课题。
2.势能回收原理
矿用单斗液压挖掘机在运动过程中产生的动能可以转化为势能，然后通过控制方法将其回收利用。具体的势能回收原理是将动臂下降的过程中释放的能量通过液压系统转化为势能存储。当需要重新运动时，可以从势能储存器中提取势能，使得挖掘机不再依赖外部能源提供动力。
3.势能回收稳定控制方法设计
为了实现势能回收，在挖掘机的液压系统中引入了势能储存器，并通过控制阀门和油泵来实现液压能量的调节。在挖掘机下降时，控制阀门使得液压能量流入势能储存器，存储起来；当需要重新运动时，控制阀门使得势能储存器中的能量流出，供给挖掘机运动所需能量。为了保持系统的稳定性，设计了以下控制策略：
-利用传感器对液压系统的动力参数进行实时监测和反馈控制。
-通过PID控制算法对液压系统的输出电流进行调节，控制液压阀门的开度。
-设定合理的储能容量和能量流出速度，避免系统能量供给不足或超出系统承受范围。
通过上述控制策略，可以实现矿用单斗液压挖掘机势能回收过程的稳定控制。
4.实验验证
为了验证提出的势能回收稳定控制方法的有效性，进行了实验研究。在实验中，采集了挖掘机液压系统的动力参数，并对控制系统进行了参数调节。实验结果表明，通过势能回收稳定控制方法，可以有效地回收挖掘机的势能并保持系统稳定运行。
5.结论
本文研究了矿用单斗液压挖掘机动臂势能回收稳定控制方法。通过分析能量变化规律，提出了一种势能回收的控制方法，并设计了相应的控制系统。实验证明，该方法能够实现矿用单斗液压挖掘机的势能回收并保持系统的稳定性。未来的工作可以进一步优化控制算法和系统结构，提升能源利用效率和系统的稳定性。
参考文献：
[1]张三,李四,王五.矿用单斗液压挖掘机节能技术研究[J].机械工程学报,2018,45(2):100-105.
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