[发明专利]纯电动装载机液压电机自动控制方法

权利要求书

1.纯电动装载机液压电机自动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据装载机状态判断装载机所处作业阶段；

2)当物料与铲斗接触时，根据物料属性，判断作业难易程度；

3)确定作业阶段以及该阶段作业难易程度，得出当前阶段液压系统需求功率范围[P_min，P_max]；

4)根据当前电机转矩大小以及功率范围，确定转速范围：

其中，P_min为液压电机最小需求功率，w；P_max为液压电机最大需求功率，w；T为液压电机当前转矩，Nm；n_min为液压电机最小需求转速，rad/s；n_max为液压电机最大需求转速，rad/s；

5)根据电机转矩大小，以电机效率MAP数据为基础，采用二元拉格朗日插值法获取当前转矩下电机效率随转速的映射关系；

6)设定液压缸参考位移Y_ref，将初始时刻的液压缸测量位移记为Y_ini，将任意时刻液压缸测量位移记作Y_mes，将液压缸实际位移记作Y；

Y_ref＝v_ref×t；

Y＝Y_mes-Y_ini；

式中，v_ref为液压缸理想伸出或缩回的平均速度，m/s；

7)将参考液压缸位移Y_ref与实际液压缸位移Y的差值dY(dY＝Y_ref-Y)以及电机当前转矩T作为模糊控制器1的两个输入进行模糊控制得到电机转速N1；

其中，模糊控制器输出为电机转速N1，该转速值考虑了负载大小以及液压系统产出，并未考虑液压电机工作点的效率；

8)将当前转矩T对应的最高效率的电机转速N2与电机转速N1时的转速差值的绝对值dN(dN＝|N2-N1|)以及效率差值dη(dη＝η( N2，T)-η(N1，T))作为模糊控制器2的两个输入量进行模糊控制得到电机转速增量δN；

9)电机最终期望转速N由N1和转速增量δN计算得到；

N＝N1+k×δN；

式中，k为增量转速系数，当N2≥N1时，k＝1；当N2＜N1时，k＝-1。

2.根据权利要求1所述的纯电动装载机液压电机自动控制方法，其特征在于，在步骤5中，任意转速与转矩交汇处效率η(n，T)可以根据电机效率MAP数据中距离n和T最近的四点(n₁，T₁)，(n₂，T₁)，(n₁，T₂)，(n₂，T₂)的效率计算得出，在步骤4确定的转速范围内可求出效率最高处的电机转速N2；

点(n，T₂)处效率η(n，T₂)计算公式：

点(n，T₁)处效率η(n，T₁)计算公式：

点(n，T)处效率可根据点(n，T₁)和点(n，T₂)处效率计算公式：

3.根据权利要求1所述的纯电动装载机液压电机自动控制方法，其特征在于，在步骤7中，具体实现方法为：

液压缸位移差dY和电机转矩T作为模糊输入量，电机转速N1作为模糊输出量；

对于液压缸位移差dY采用三个模糊集合来描述：负大NB，小S，正大PB；

对于电机转矩T采用三个模糊集合来描述：小S，中C，大B；

对电机转速N1采用五个模糊集合描述：极小VS，小S，中等C，大B，极大VB。

4.根据权利要求1所述的纯电动装载机液压电机自动控制方法，其特征在于，在步骤8中，具体实现方法为：

转速差值的绝对值dN和效率差值dη作为模糊输入量，电机转速δN作为模糊输出量；

对于转速差值的绝对值dN采用三个模糊集合来描述：小S，中C，大B；

对于效率差值dη采用三个模糊集合来描述：小S，中C，大B；

对电机转速增量δN采用五个模糊集合描述：极小VS，小S，中等C，大B，极大VB。