外文翻譯--混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛安裝高空作業(yè)平臺(tái)的控制策略【優(yōu)秀】.doc

1中文譯文混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛安裝高空作業(yè)平臺(tái)的控制策略JanuszKrasuckia,AndrzejRostkowskia,LukaszGozdekb,MichaBartyb,aConstructionEquipmentResearchInstitute,Napoleona2,05-230Kobyka,PolandbWarsawUniversityofTechnology,InstituteofAutomaticControlandRobotics,Boboli8,02-525Warsaw,Poland摘要本文提出的發(fā)展過程即假設(shè)，建造，模擬和分析混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛安裝高空作業(yè)平臺(tái)的控制策略。特別注意的是支付控制系統(tǒng)策略的發(fā)展，確保適當(dāng)?shù)哪茉丛偕?，通過電化學(xué)形式儲(chǔ)存能量?？刂撇呗允菄@上下分層控制系統(tǒng)的概念建立起來的。高空作業(yè)平臺(tái)的高程控制被假定為控制系統(tǒng)的主要目標(biāo)?？刂葡到y(tǒng)的第二個(gè)目標(biāo)是制定明確的跟蹤和保持在預(yù)定義的范圍內(nèi)的可再充電的電化學(xué)蓄電池的充電水平。在Matlab-Simulink環(huán)境下開發(fā)控制系統(tǒng)的仿真模型。控制系統(tǒng)仿真的示范性成果被一個(gè)液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)安裝在特殊車輛MONTRAKS上的高空作業(yè)平臺(tái)例子所顯示。關(guān)鍵字：控制策略，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，能量恢復(fù)，環(huán)境的保護(hù)，模糊邏輯從這篇文章中的圖和表：如圖1所示.MONTRAKS3PS的專用車1.介紹減少車輛的廢氣排放一直是多年的研究目標(biāo)，部分是迫于日益嚴(yán)格的環(huán)保立法。在1997年12月的第三屆締約方會(huì)議通過的“京都議定書”，旨在減少相比于1990年的溫室氣體排放量（GHG）平均水平的5。2005年2月16日由俄羅斯批準(zhǔn)后生效。作為一個(gè)用于減少溫室氣體排放，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和能源效率的裝置，混合動(dòng)力系統(tǒng)正在受到關(guān)注。2混合驅(qū)動(dòng)汽車市場動(dòng)態(tài)的增長已經(jīng)多年?，F(xiàn)代，有11個(gè)大型汽車制造商用于交付或深入發(fā)展混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)型的車輛。即使這些車商主要是專供乘用車部分，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是他們進(jìn)行了顯著的努力，從而實(shí)現(xiàn)了混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)卡車，送貨車和公交車1,2。WestStart-CALSTART3，一個(gè)先進(jìn)的運(yùn)輸技術(shù)財(cái)團(tuán)，在美國陸軍國家汽車中心（NAC）的支持下，組織一部分混合動(dòng)力卡車用戶論壇（HTUF）計(jì)劃試點(diǎn)項(xiàng)目，以加快和協(xié)助混合商業(yè)化。根據(jù)制定的CAL-START的預(yù)測(cè)，混合驅(qū)動(dòng)車的市場份額在2010年將達(dá)到約9的增長，2020年將達(dá)到近18.5的增長。還有重型機(jī)器和特殊用途車輛，都是實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的解決方案可能出現(xiàn)的對(duì)象。但也有一些疑惑，該應(yīng)用程序在經(jīng)濟(jì)上是否是可行的?？紤]到乘用車，在有關(guān)環(huán)保法規(guī)的制定下，需要重要的角色扮演“規(guī)模的影響”。在重負(fù)荷機(jī)器的情況下，高空作業(yè)平臺(tái)的挑選和攜帶移動(dòng)式起重機(jī)專用車輛的升降設(shè)備，應(yīng)考慮其在混合動(dòng)力解決方案中的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)與操作制約和應(yīng)用。在許多情況下，該類機(jī)械的工作條件強(qiáng)烈限制或甚至消除燃燒的應(yīng)用引擎。特別是封閉的空間領(lǐng)域，如工廠商店，倉庫，本質(zhì)安全區(qū)等。當(dāng)前實(shí)現(xiàn)柴油-電力驅(qū)動(dòng)，可大大推廣使用該種設(shè)備。另一方面，和其他用于加工的市政服務(wù)工程在人口高度密集的區(qū)域在夜間（街道噴霧器人士，垃圾車，電車的牽引網(wǎng)絡(luò)服務(wù)車輛等）的公共服務(wù)領(lǐng)域相比，是非常獨(dú)特的。經(jīng)常由市民報(bào)道，有關(guān)于服務(wù)項(xiàng)目問題的解決是關(guān)乎于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲的水平。一個(gè)由瓦拉公司4設(shè)計(jì)電池供電的起重機(jī)路線的例子，就如何滿足不斷增加的法規(guī)控制室內(nèi)起重作業(yè)時(shí)的環(huán)境條件，最近對(duì)混合解決方案將報(bào)盤延期。另一例子是由伊頓公司5,6研究的，用于高空作業(yè)平臺(tái)設(shè)備的中型卡車的混合動(dòng)力系統(tǒng)。伊頓公司從2007年8月開始使中型混合動(dòng)力系統(tǒng)的各種應(yīng)用商業(yè)化，例如一個(gè)：電信和直轄市，城市配送，拒絕，城市公交大巴，挑選和攜帶等。一種混合動(dòng)力車輛，被定義為一個(gè)具有一個(gè)以上的源功率。雖然幾種不同類型的混合解決方案雖已在過去被考慮，但目前仍在接受進(jìn)一步的廣泛研究，如混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）1，它使用的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和電池組（或其他電存儲(chǔ)設(shè)備）和機(jī)械混合動(dòng)力汽車用飛輪來儲(chǔ)存能量?；旌弦簤旱能囕v（HHVs）2，車輛加速時(shí)的制動(dòng)過程中它存儲(chǔ)捕獲的動(dòng)能，并將其存儲(chǔ)在液壓氣動(dòng)蓄能器并返回能量傳動(dòng)系統(tǒng)。各個(gè)不同結(jié)構(gòu)的混合驅(qū)動(dòng)器（串行和并行）開發(fā)7,8?；旌想娏ο到y(tǒng)維護(hù)傳統(tǒng)的傳動(dòng)系體系結(jié)構(gòu),當(dāng)添加一個(gè)能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的電氣時(shí)。該系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)是它通常能夠恢復(fù)在制動(dòng)和儲(chǔ)存時(shí)丟失的能量，并存儲(chǔ)在電池中。存儲(chǔ)的能量被用于改善燃油經(jīng)濟(jì)性和車輛性，只能為給定速度或用于操作車輛的電力系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)系的控制比控制的ICE唯一的動(dòng)力傳動(dòng)系要復(fù)雜得多。首先，需要在五種可能的模式（只有電動(dòng)機(jī)，僅發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力輔助，充電和再生）中確定最佳的操作模式。此外，當(dāng)動(dòng)力輔助模式或再充電模式被選擇，則發(fā)動(dòng)機(jī)功率和電機(jī)功率需要進(jìn)行選擇，以達(dá)到最佳燃油經(jīng)濟(jì)性，電池充電的平衡性和可操作性。隨著增加的動(dòng)力傳動(dòng)系的復(fù)雜性和需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)的目標(biāo)，最常用的是采用兩級(jí)控制體系結(jié)構(gòu)5。以下分析功率控制系統(tǒng)的優(yōu)化:功率效率因素，燃油消耗和排放量已給出3,9,10。調(diào)查主3要集中在車輛制動(dòng)階段的動(dòng)能再生。在本文中，設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)力管理控制系統(tǒng)，被描述成是一個(gè)配有液壓高空作業(yè)平臺(tái)（AWP）設(shè)備的專用汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。AWP對(duì)該類型的車輛（被迫停止的占空比）處理應(yīng)認(rèn)真考慮負(fù)載勢(shì)能的可回收性11,12?；旌向?qū)動(dòng)相比其他被提議的解決方案的主要優(yōu)點(diǎn)是它是一個(gè)簡單的驅(qū)動(dòng)架構(gòu)。它不同于已知的解決方案，那些廣泛適用于私家車。經(jīng)典方法（私家車）是需要完全重新設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。創(chuàng)新的方法對(duì)于特殊用途的車輛，只需要擴(kuò)展經(jīng)典的ICE驅(qū)動(dòng)和擴(kuò)展單元。擴(kuò)展單元組成的電動(dòng)機(jī)加上液壓泵/馬達(dá)。該解決方案允許區(qū)分熱和電的功率流路徑借助于液壓子系統(tǒng)。然而，即使該解決方案不是簡單的從功率流的角度出發(fā)，它任需求先進(jìn)的控制系統(tǒng)策略。兩層分層控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在本文中被提到。較低的控制水平是被本地經(jīng)典的比例-積分-微分（PID）控制器所應(yīng)用建造的。一個(gè)更高的控制水平是周圍形成了一個(gè)模糊邏輯控制器(FLC)，目的是對(duì)低水平本地控制器動(dòng)態(tài)設(shè)置控制規(guī)則。2.目標(biāo)系統(tǒng)的特點(diǎn)：一個(gè)專業(yè)的汽車MONTRAKS的（圖1）打算利用市政通信服務(wù)維修和保養(yǎng)電車、有軌電車架空導(dǎo)線的系統(tǒng)，以及組裝和拆卸的軌道部。圖2結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元理念：X-活塞桿的位移，V-活塞桿速度，p1-活塞式壓力，R1-閥（8）的開關(guān)信號(hào)，p2的-供應(yīng)壓力，R2-切換閥（7）的信號(hào)-EM轉(zhuǎn)速，U-電池電壓，I-電池電流，n2-ICE轉(zhuǎn)速4通常，這種類型的車輛在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，為定期卡車的底盤配備了相應(yīng)的工作配件。該設(shè)備是建立在架空工作嵌入式平臺(tái)（AWP）（1）驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂（2）的端部的兩個(gè)液壓缸和液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)（3）的集合。除了標(biāo)準(zhǔn)的道路上運(yùn)行的輪胎，這些車輛的主要特征是可能在軌道上繼續(xù)運(yùn)行。具有低速液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的額外的（4）軌道輪組實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。常常，牽引網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和修理要耗時(shí)整晚，大都消耗在操作上。對(duì)于在維修工作的時(shí)間期間進(jìn)行的，該車輛被停放；代替發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)行，并且驅(qū)動(dòng)液壓泵供應(yīng)油給液壓設(shè)備。在這個(gè)執(zhí)行階段周期，工作設(shè)備的功率需求很低-值不超過3，由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率2接近它的低效率和重大排放量操作點(diǎn)的區(qū)域。同時(shí)，柴油機(jī)還產(chǎn)生特別惱人的噪音。上述缺點(diǎn)可以消除，例如通過引入額外的由一個(gè)電化學(xué)電池組成的電動(dòng)機(jī)（EM）。在這種情況下，ICE將提供機(jī)械動(dòng)力當(dāng)車輛偏移操作區(qū)域時(shí)。停車時(shí)車輛的動(dòng)力向EM以及可選的ICE工作設(shè)備索取，從而保持車輛平衡。討論的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2。用于電機(jī)的能源供給的是一組電化學(xué)蓄能器（5）。驅(qū)動(dòng)設(shè)備單元的主要?jiǎng)恿υ词荅M。電動(dòng)機(jī)牽引參數(shù)由脈沖寬度調(diào)制器（6）控制。它可能扭轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行到發(fā)電機(jī)模式。EM運(yùn)行的液壓泵（3）供應(yīng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)