Dette speciale omhandler den videre udvikling af Speed-variable Switched Differential Pump (SvSDP) systemet som er et direkte hydraulisk drev, hvor en ikke-symmetrisk cylinder er styret på en energieffektiv måde ved brug af tre eksterne gear pumper drevet af den samme motor. Det direkte drev er et energieffektivt alternativ til et konventionelt ventil-styret hydraulisk cylinder drev, hvor det er vist muligt at opnå samme positionsstyrings performance.

Effektforbruget i SvSDP systemet er modelleret og verificeret gennem udførte eksperimenter, hvor fordelingen af effekt er analyseret i forhold til højhastighedsoperation og lastholdsoperation. Det er vist, at SvSDP systemet bruger 600 W på at holde en last ved nul output effekt. Effekttabet er skyldes hovedsageligt ohmske tab i motoren grundet et stort holde moment fra pumperne. For at gøre SvSDP systemet mere brugbart og energivenligt er det nødvendigt at minimere effektforbruget ved lasthold.

Gennem en topologi optimering, hvor funktionerne fra SvSDP systemet er bevaret, er der dannet to koncepter. Et koncept kaldet "Valve-drive System Concept" og et koncept kaldet "Pump Concept". Begge koncepter anvender princippet i at balancere akselmomentet. De to forslåede koncepter gennemgås i to separate dele.

Del 1: Valve-drive System Concept
Det er forslået at implementere to styrbare ventiler i hver hovedlinje, således det er muligt at omdanne den nedre del af systemet til et hastighedsvariabelt forsyningssystem, anvendt til at holde et fast tryk som altid er større end kamre trykkene i cylinder systemet. Denne modifikation gør at systemet kan konverteres til et ventil styret drev. Mængden af koblinger i systemet, før introduktionen af de virtuelle tilstande, er klarlagt ved hjælp af en lineær ”Relative Gain Array” (RGA) analyse hvor koblingen mellem systemets inputs og outputs er grafisk illustreret over et givent frekvensområde. Den forslåede output transformation er kombineret med en input transformation, som tilsammen danner et afkoblet virtuelt systemet hvor det er muligt at fremstille en lineær PI regulator til hver virtual del, uafhængigt af hinanden. Systemet har vist en reduktion i effektforbruget på op til 80 %.

Del 2: Pump Implementation Concept
Pumpe konceptet reducerer akselmomentet ved at tilføje to ekstra pumper som muliggøre genereringen af både positive og negativt moment. Systemet er afkoblet ved brug af samme metode som ved forsynings konceptet, således det er muligt at danne lineære regulatorer til hver virtuel tilstand. Der er udviklet en brugbar kontrol strategi til at bære en positiv last. Det udviklede koncept reducerer effektforbruget med omkring 30 %.

Begge systemer har mindsket effektforbruget ved lasthold. Effektformindskelsen skal ses i lyset af antallet af tilføjede komponenter og kompleksiteten af kontrolopgaven.\newpage