白云吊车出租， 花都吊车出租， 天河吊车出租   吊车液压系统先导回路匹配策略及多目标优化方法？  1 先导控制油路等效阻尼匹配策略   改变电磁比例方向阀的开口面积可控制操纵杆摆动角度范围与转向速度之间的关系，本文将电磁比例换向阀的开口面积等效为一定水力直径的液压阻尼孔进行研究。对于先导油路中液压阻尼的控制策略，本文提出两种方案调节操纵杆控制转向系统的转向灵敏度。一是在液控先导阀的进油口cp处设置单个可变直径的液压阻尼孔，实现先导油路的阀前控制，称为单阻尼调节系统；或同时在液控先导阀两个工作油口a和b各设置一个可变直径的液压阻尼孔，实现先导油路的阀后控制功能，称为双阻尼同步调节系统。 模型中用液控先导阀的位移信号模拟操纵杆摆动角度，角度调节范围为5°~22°， 根据实际系统管路约束，设置阻尼孔直径范围为1.5~6mm。分别对两种方案进行仿真分析，得到转向系统在不同阻尼和操纵角度下的性能指标。

   双阻尼孔和单阻尼孔调节下流量放大阀的阀芯位移-操纵杆角度-阻尼孔直径的关系图，主阀阀芯的最大有效位移为14mm，对应转向系统的最高转向速度。从图中可看出，同等条件下，双阻尼孔系统可调节区间下限为4.2mm要比单阻尼孔系统低，根据等梯度线投影面积对比，变化梯度缓慢，系统具有大的灵敏度调节空间。分别双阻尼孔和单个阻尼孔调节下油缸稳定运动速度-操纵杆角度-阻尼孔直径的关系图，从图中可看出双阻尼孔系统油缸运动的调速区间比单阻尼孔系统大，根据等梯度线投影面积对比，双阻尼孔系统速度变化梯度缓慢，系统灵敏度可调控范围更大。综上所述，本文研究采用双阻尼孔结构调节车辆操纵杆控制系统的转向灵敏度。 

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   2 原地转向模式下等效阻尼的多目标优化：在工程车辆的研究领域，由于增加阻尼对转向系统的响应与压力波动的影响程度难以通过计算获得，因此本文要选取合适的优化算法找到原地转向情况下最优的阻尼孔直径。遗传算法是模拟生物世界中自然选择和遗传机制的优化方法，该方法对机构设计具有较强的全局搜索能力，较高计算效率和准确性 ，适用于本文所要处理的问题。吊车操纵杆集成控制转向系统原地转向模式下等效阻尼的多目标优化流程，下面根据流程图进行逐步分析。 

   第一步：识别设计变量，然后将所需变量编码为固定长度的二进制字符串。本文以两等效阻尼孔的直径作为设计变量。然而，液压阻尼将应用于实际结构，考虑到加工和控制精度，我们将优化结果的精度设置为小数点后四位。因此，根据以下公式计算二进制串的长度：  42 10 2 1−i−−mnc c (3.6) 式中，i为二进制字符串长度；mc，nc分别为设计变量的上限和下限。 

   第二步：创建随机初始种群。明确液压转向系统先导回路等效阻尼优化设计原则。基于转向系统各部件的数学模型，以液压转向系统综合性能指标最小化为目标，在仿真模型中设定设计变量和匹配目标，采用遗传算法进行液压系统功能优化。种群大小为100，繁殖率为90%，最大世代数为10，变异概率为10%，变异幅度为0.2。 

   第三步：构造适应度函数。适应度函数的选择使获得遗传算法最优解的关键，本文适应度函数构造是基于目标函数和约束函数的结合。 工程车辆转向领域，优化设计的加权目标之一是转向速度的最大值，大多数的目标旨在提升车体的转向效率。然而，铰接转向的车辆作为大惯性负载系统，压力超调量和波动的最小被作为衡量转向稳定性能的另外的优化目标，反映到模型上即可表示为速度的峰值与方差。优化目标的建立表示为： Obj v=min W E(v)+W D(v)+W Peak(v) 2={[−]}iDvEv Ev式中，Obj(v)代表系统的综合性能指标，E(v)表示速度的期望值，D(v)表示速度的波动范围指标，Peak(v)表示速度的冲击峰值，1W，2W，3W为权重系数。 受到元件进出口面积和管路的限制，转向系统的边界约束为：0.0070.0015 0.0060.1okdv。

    第四步：对于第二步的种群和后续步骤中经过选择、交叉、突变后的新繁殖的种群，计算相应的适应度值，将计算出的适应度相对较高的个体选择并保留在这个过程中，然后在第五步中，将这些个体复制出适应性比自己更好的新一代。 计算适应度函数，选择算子个体进入下一代的可能性，模拟交叉和变异。 1S v=Obj v 在基于遗传算法的优化设计过程中，选取的适应度函数。目标函数值越大，适应度值越小。

   第五步：生成新一代，继续计算适应度函数，检查是否达到液阻直径多目标优化遗传算法迭代运算的终止条件，满足则终止运算，不满足则重复进行上一步。 匹配过程：经过1000次迭代，仿真模型结果收敛，最优阻尼直径为2.1mm。将仿真分析所得到的数值赋予到模型中进行运算，图3.21显示了有阻尼结构的操纵杆控制转向系统仿真结果。图中横坐标为液控先导阀的阀芯位移和主阀的阀芯位移，纵坐标为主阀的先导流量和系统的输出流量。与图3.14对比，增加了阻尼的转向系统，大大增加了阀控区域面积，液控先导阀的有效行程从5.23mm增至8.46mm，增幅达到61.75%，操纵杆可以在更大的摆动范围内实现对转向系统的控制。同时在一定程度上与方向盘操作系统形成了良好的对应关系，具有良好的转向操作性能。

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