Optimal energy-saving controller design for an electro-hydrostatic actuator integrated into a wheel loader
Notice bibliographique
Résumé
Electrifying non-road mobile machinery is vital for reducing emissions and improving energy efficiency. Replacing conventional hydraulic systems with electro-hydrostatic actuators is a key step in this transition. However, developing controllers that ensure dynamic performance, energy efficiency, and thermal management remain challenging. This paper proposes an optimal energy-saving controller, LQFFRO, for an EHA integrated into a wheel loader. The LQFFRO minimizes energy consumption and improves thermal performance while maintaining precise trajectory tracking under varying loads. Simulation results show that LQFFRO achieves tracking accuracy comparable to a PID controller, with position errors within 3 mm, while significantly reducing peak current and voltage. It also lowers the electric motor’s temperature by 2.5°C and reduces energy consumption by 0.395 kJ per cycle, leading to annual energy savings exceeding 2.84 million kJ compared to PID. Lyapunov-based analysis confirms the closed-loop system’s robustness under disturbances. These results confirm that LQFFRO controller effectively balances dynamic performance, energy efficiency, and thermal stability, contributing to the reliable and sustainable electrification of non-road mobile machinery.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».