针对目前旋转负荷能量再生系统效率低、成本高等缺点,提出一种新型的液压能量再生系统。该再生系统以闭环静压传动系统为基础,主要由泵、泵/马达、蓄能器、方向控制阀等液压元件组成。系统启动时利用液压泵与蓄能器驱动泵/马达带动负载旋转,制动时负载动能转变为液压能并储存在蓄能器中,在不引起流体流动逆转的情况下实现能量回收。首先,对该系统进行了建模;其次,设计一种由上位控制器和主控制器组成的分层控制系统,针对系统模型的不稳定性与不精确性,把主控制器内的二级控制器设计成为一种自适应模糊滑模控制器;最后,对系统的能量利用率和系统能量回收潜力的影响进行分析。结果表明:本文方案在制动过程中对系统能量回收率可达66.4%,在启动时比其他方案节省能量最高可达35.5%,证明了所设计方案的有效性和控制系统的科学性。
