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第1章 概论1

1.1 静液传动1

1.2 二次调节静液传动2

1.3 二次调节流量耦联静液传动3

1.3.1 流量耦联静液传动3

1.3.2 二次调节流量耦联静液传动概述8

1.3.3 二次调节流量耦联静液传动的优点9

1.4 国内外二次调节静液传动技术研究10

1.4.1 国外二次调节静液传动技术研究10

1.4.2 国内二次调节静液传动技术研究12

1.5 二次调节流量耦联静液传动系统的关键元件13

1.5.1 二次元件13

1.5.2 储能单元14

1.5.3 储能单元的比较18

1.5.4 飞轮储能技术的研究和发展20

1.5.5 液压蓄能器23

1.5.6 变频回馈技术的研究和发展24

第2章 二次调节流量耦联静液传动系统的工作原理28

2.1 二次调节流量耦联静液传动系统的工作原理28

2.1.1 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统28

2.1.2 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统31

2.1.3 电网回馈储能型二次调节流量耦联静液传动系统32

2.2 二次调节流量耦联静液传动系统中的液压泵／马达34

2.2.1 液压泵／马达的结构原理34

2.2.2 液压泵／马达的能量回收原理35

2.3 两种类型二次调节静液传动系统的对比分析37

2.4 二次调节流量耦联静液传动系统的节能分析39

2.4.1 二次调节流量耦联静液传动系统的能量传递分析39

2.4.2 二次调节流量耦联静液传动系统节能的评价指标39

第3章 二次调节流量耦联静液传动系统的数学模型41

3.1 二次调节流量耦联静液传动系统中元件的数学模型41

3.1.1 电液伺服阀的数学模型41

3.1.2 液压泵／马达组件的数学模型42

3.1.3 液压蓄能器的数学模型44

3.1.4 逆变器-异步电动机系统的数学模型45

3.2 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统的数学模型48

3.2.1 负载上升时的数学模型48

3.2.2 负载下降时的数学模型51

3.3 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统的数学模型53

3.3.1 负载上冲程的数学模型53

3.3.2 负载下冲程的数学模型56

3.4 电网回馈储能型二次调节流量耦联静液传动系统的数学模型57

3.4.1 负载上升时的数学模型57

3.4.2 负载下降时的数学模型59

第4章 二次调节流量耦联静液传动系统的控制方法61

4.1 数字PID控制61

4.1.1 PID控制的描述61

4.1.2 PID控制的实现61

4.2 精确线性化控制63

4.2.1 精确线性化控制概述63

4.2.2 精确线性化控制理论64

4.2.3 零动态分析66

4.2.4 LQR最优控制器设计66

4.2.5 基于主极点法的加权矩阵Q和R的确定67

4.3 模糊控制69

4.3.1 模糊控制的描述69

4.3.2 模糊控制的基本原理70

4.3.3 模糊控制器的设计72

4.4 神经网络控制75

第5章 二次调节流量耦联静液传动系统的仿真研究76

5.1 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统的仿真研究76

5.1.1 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统特性分析76

5.1.2 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统精确线性化控制81

5.1.3 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统能量回收研究88

5.2 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统仿真研究97

5.2.1 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统的仿真框图97

5.2.2 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统的仿真分析99

5.3 电网回馈储能型二次调节流量耦联静液传动系统仿真研究102

5.3.1 模型验证102

5.3.2 系统仿真104

第6章 二次调节流量耦联静液传动系统的试验研究107

6.1 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统的试验研究107

6.1.1 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动试验系统组成与设计107

6.1.2 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统模型验证试验研究120

6.1.3 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统特性试验研究123

6.1.4 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统控制器试验研究127

6.1.5 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统能量回收试验研究130

6.1.6 飞轮储能型二次调节流量耦联静液传动系统试验结论136

6.2 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统的试验研究137

6.2.1 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动试验系统组成与设计137

6.2.2 控制器采用不同控制方法的对比试验研究140

6.2.3 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统特性试验研究140

6.2.4 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统节能试验研究142

6.2.5 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统功率匹配试验研究145

6.2.6 液压蓄能器储能型二次调节流量耦联静液传动系统试验结论150

6.3 电网回馈储能型二次调节流量耦联静液传动系统的试验研究151

6.3.1 电网回馈储能型二次调节流量耦联静液传动试验系统组成151

6.3.2 系统试验节能效果分析153

6.3.3 负载大小对系统工作压力及势能回馈的影响研究155

6.3.4 负载速度对势能回馈的影响研究156

6.3.5 逆变器频率变化对势能回馈的影响研究158

6.3.6 电网回馈储能型二次调节流量耦联静液传动系统试验结论159

第7章 二次调节流量耦联静液传动技术的应用160

7.1 二次调节静液传动技术在液压提升设备中的应用160

7.2 二次调节流量耦联静液传动技术在汽车驱动技术中的应用162

7.3 二次调节流量耦联静液传动技术在抽油机中的应用164

7.3.1 液压储能型二次调节流量耦联静液传动抽油机164

7.3.2 电能储能型二次调节流量耦联静液传动抽油机165

7.3.3 机械能储能型二次调节流量耦联静液传动抽油机165

7.3.4 机械能储能型（R7）二次调节流量耦联静液传动抽油机特点166

7.3.5 机械能储能型（R7）二次调节流量耦联静液传动抽油机与游梁式抽油机参数对比167

7.3.6 机械能储能型（R7）二次调节流量耦联静液传动抽油机的优点168

7.4 二次调节流量耦联静液传动游梁式液压抽油机168

7.4.1 二次调节流量耦联静液传动游梁式抽油机液压系统原理169

7.4.2 液压蓄能器基本参数计算173

7.4.3 不同工况下液压能量回收系统主要元件参数计算173

7.4.4 CYJ6-2.5-26HB型抽油机参数174

7.4.5 CYJ10-3-53HB型抽油机参数176

7.4.6 CYJ10-4.2-53HB型抽油机参数177

7.4.7 二次调节流量耦联静液传动游梁式抽油机试验178

7.5 二次调节流量耦联静液传动液压抽油机设计179

7.5.1 二次调节流量耦联静液传动抽油机180

7.5.2 二次调节流量耦联静液传动抽油机总体方案182

7.5.3 二次调节流量耦联静液传动抽油机液压缸的设计185

7.5.4 二次调节流量耦联静液传动抽油机液压蓄能器187

7.5.5 二次调节流量耦联静液传动抽油机液压泵188

7.5.6 二次调节流量耦联静液传动抽油机管路190

7.5.7 二次调节流量耦联静液传动抽油机液压阀193

7.5.8 二次调节流量耦联静液传动抽油机油箱194

7.5.9 二次调节流量耦联静液传动抽油机泵站总体方案195

参考文献198

名词索引210