《表1 两种回转形式的能量消耗对比》

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《基于PSO的混动挖掘机回转系统轨迹优化策略》

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挖掘机回转系统是其常用子系统，由于回转启动、制动等一系列的能量消耗，使得回转系统能量消耗在挖掘机整机能耗中占比相对较高。而且，对于不同的运行工况，回转系统的操作性与控制性需要满足不同的控制要求。通常挖掘机回转系统主要分为挖掘-装载、小角度回转、吊装以及推移和修整作业等四个典型工况[4]。挖掘-装载作业涉及回转驱动、动臂下放及铲斗回收等系列复合动作，而且由于单个动作循环中回转系统要往返运动两次，耗时较长；小角度回转则需要精确控制，从驾驶员操纵先导手柄到系列控制单元等，要求尤为精准；吊装与斜坡作业主要考虑重力分量和负载变化等一系列外因引起的干扰力矩等，对挖掘机回转速度产生影响；保证可控的力矩又是挖掘机进行推移和修整作业时必不可少的。目前，电动机驱动回转系统的方式已经被大多数研究机构和厂家所推行，其中，最为典型的PC200-8Hybrid型混合动力挖掘机，是日本推出的世界第一台混动挖掘机，它采用了电驱回转技术[5]。相比于原有的阀控马达系统，它的节能性优良，易于满足各种运行工况。两种回转形式的能量消耗对比见表1。