机床与液压

作者：赵文超，陈吉顺，韦春辉，张占东

单位：山西大同大学机电工程学院；山西大同大学机电工程学院；山西大同大学机电工程学院；山西大同大学机电工程学院

关键词：乳化液泵;模型预测控制（MPC）;数字式流量调控策略

基金：2022年度山西省基础研究计划(自由探索类)第一批项目(202303021211325)；2021年度山西省基础研究计划(自由探索类)第二批项目(202103021224313)；2022年度山西省基础研究计划项目(自由探索类)青年科学研究项目(202203021222299)；2023年度山西省研究生教育创新项目(2023SJ289)；2022年度大同市科技计划项目(2022002；2022052)；山西大同大学研究生教育创新项目(22CX38；23CX38)

针对现有乳化液泵变频供液方式无法实现快速按需供液的现状，综合利用MPC可实现用液流量与压力超前预测以及数字式配流技术响应快、流量分辨率高的优势，提出一种基于MPC的乳化液泵数字式复合流量调控策略。详细分析基于MPC的乳化液泵驱动电机转速控制原理以及基于数字式配流阀的乳化液泵流量无级调节原理。以三相异步电动机、数字式配流阀及BRW125/31.5C型乳化液泵数学模型为基础，在MATLAB/Simulink及AMESim中搭建联合仿真模型，实现乳化液泵整泵流量可控输出。最后，开展基于MPC的乳化液泵数字式复合流量调控方法与基于MPC的乳化液泵流量调控方法的对比仿真实验。结果表明：基于MPC的乳化液泵数字式流量调控策略能够实现高压小流量供液，变频驱动电机控制乳化液泵频率范围为25~50 Hz时，曲柄角度为180°~185°，MPC和数字式复合控制乳化液泵出口流量的调节范围为46%~100%，由此验证了MPC和数字式复合控制乳化液泵流量调控方案的可行性。

来源：2025年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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