混合動力液壓挖掘機控制策略設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化研究的開題報告

混合動力液壓挖掘機控制策略設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化研究的開題報告一、研究背景和意義隨著環(huán)保理念的不斷普及，傳統(tǒng)燃油挖掘機越來越受到環(huán)保監(jiān)管的限制?；旌蟿恿σ簤和诰驒C是近年來涌現(xiàn)出來的一種新型設(shè)備，將內(nèi)燃機和電機混合運行，使其具有低碳、高效、節(jié)能等優(yōu)點。混合動力液壓挖掘機是未來的發(fā)展趨勢，也是國家推動環(huán)保生態(tài)建設(shè)的重要手段。然而，混合動力液壓挖掘機在運行過程中涉及到的控制算法、優(yōu)化方法、系統(tǒng)參數(shù)等問題仍需進一步研究。因此，對混合動力液壓挖掘機的控制策略設(shè)計及參數(shù)優(yōu)化進行研究，對深入了解其動力學(xué)特性、優(yōu)化其能效、降低其對環(huán)境的污染具有重要意義。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線本研究旨在設(shè)計一套適用于混合動力液壓挖掘機的控制策略，并通過參數(shù)優(yōu)化方法嘗試使其能效得到進一步提升。研究內(nèi)容包括以下幾個方面：1.分析混合動力液壓挖掘機的動力學(xué)特性，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；2.設(shè)計混合動力液壓挖掘機的控制策略，包括動力分配策略、能量回收策略等，提高其能效；3.應(yīng)用參數(shù)優(yōu)化算法對液壓挖掘機的控制參數(shù)進行優(yōu)化；4.通過仿真實驗驗證設(shè)計的控制策略和優(yōu)化參數(shù)對混合動力液壓挖掘機的能效提升效果。該研究的技術(shù)路線如下：1.確定混合動力液壓挖掘機控制需求及研究目標；2.研究混合動力液壓挖掘機的動力學(xué)特性，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；3.根據(jù)建立的模型，設(shè)計混合動力液壓挖掘機的控制策略；4.應(yīng)用參數(shù)優(yōu)化算法對控制策略中的參數(shù)進行優(yōu)化；5.通過仿真實驗驗證所設(shè)計的控制策略和參數(shù)優(yōu)化效果；6.總結(jié)研究成果，撰寫論文和論文答辯。三、預(yù)期成果和意義本研究的預(yù)期成果包括：1.設(shè)計一套適用于混合動力液壓挖掘機的控制策略，包括動力分配策略、能量回收策略等，提升其能效；2.應(yīng)用參數(shù)優(yōu)化算法對混合動力液壓挖掘機的控制參數(shù)進行優(yōu)化，達到最佳運行狀態(tài)；3.通過仿真實驗驗證所設(shè)計的控制策略和參數(shù)優(yōu)化效果，評估其性能表現(xiàn)；4.為混合動力液壓挖掘機的設(shè)計、研發(fā)和應(yīng)用提供重要的參考和支持，促進環(huán)保生態(tài)建設(shè)的發(fā)展。四、研究難點和解決方案1.最優(yōu)控制策略的設(shè)計：涉及多個參數(shù)，如內(nèi)燃機和電機的功率匹配、能量回收、系統(tǒng)響應(yīng)速度等，難度較大。解決方案：建立混合動力液壓挖掘機的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型，通過對參數(shù)的分析和優(yōu)化，得到最優(yōu)的控制策略。2.參數(shù)優(yōu)化方法的選擇：需要選取適合于液壓挖掘機控制參數(shù)優(yōu)化的數(shù)學(xué)優(yōu)化方法。解決方案：選擇適合混合動力液壓挖掘機控制參數(shù)優(yōu)化的數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，如遺傳算法、粒子群算法等。3.仿真實驗的驗證：需要建立液壓挖掘機的仿真模型，驗證所設(shè)計的控制策略和優(yōu)化參數(shù)對能效的提升效果。解決方案：應(yīng)用MATLAB和Simulink等工具建立液壓挖掘機的仿真模型，進行仿真實驗驗證。五、參考文獻1.李雷,黃彬.混合動力液壓挖掘機優(yōu)化控制方法研究[J].機械工程學(xué)報,2017,53(12):177-184.2.吳田龍,梅建華,王岳昆,等.液壓挖掘機動力學(xué)建模及控制策略研究[J].液壓與氣動,2018,38(9):25-30.3.李