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[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张凯 王琳 邓晓亭 鲁杨 张渤衢 杨萌 鲁植雄
[目的]该文旨在突破大马力混联式混合动力拖拉机的节能控制策略，提升大马力混联式混合动力拖拉机的燃油经济性。[方法]以大马力混联式混合动力拖拉机的行星齿轮式输出分流电动无级变速式（OS-ECVT）构型为研究对象，完成OS-ECVT动力学模型的搭建。基于庞特里亚金极小值原理（PMP）的改进策略提出基于改进的等效燃油消耗最小策略（ECMS）的节能控制策略，在犁耕作业工况下进行节能控制仿真，并与基于最佳经济性的节能控制策略（OOL）的进行对比分析。[结果]基于改进的ECMS的节能控制策略的发动机的99.5%的工作点位于小于等于194 g·kW-1·h-1的区间，而基于OOL的节能控制策略仅有7.12%的工作点位于该区间，且基于改进的ECMS的节能控制策略的发动机输出功率更加合理，有效提升了发动机的经济性。基于改进的ECMS的节能控制策略的MG2（调速电机）的92.5%的工作点位于大于0.9的效率区间内工作，而基于OOL的节能控制策略仅有0.37%位于该区间，基于改进的ECMS的节能控制策略的无级变速性能与功率分流性能更加高效。较基于OOL策略，基于改进ECMS的节能控制策略的MG1（主发电机）转矩调节功能更加优异，SOC（电池荷电状态）变化更加经济。基于改进的ECMS的节能控制策略较基于OOL策略的减少9.23%等效燃油消耗量，有效提升了整机的燃油经济性。[结论]该研究可为大马力混联式混合动力拖拉机节能控制策略的开发提供参考。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
连世江 陈军 贾海政 张伟华
【目的】对拖拉机转向跟踪控制进行研究,寻求提高转向跟踪控制精度的方法。【方法】以福田欧豹4040型拖拉机为研究对象,以车辆航向角偏差和前轮转角为输入变量,转向驱动电机转速为输出变量,设计车辆转向控制模糊控制器,并用于拖拉机航向角的控制。【结果】拖拉机以0.53 m/s的速度行驶时,航向角偏差可控制在1°以内;拖拉机在50 m行驶距离内,最大横向偏差为0.16 m。【结论】所设计的控制器能够满足拖拉机转向跟踪控制的要求。
关键词：
拖拉机 模糊控制 航向跟踪
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
周润东 鲁植雄 邓晓亭 侯辛奋
设计的串联式混合动力分动箱由输入轴、中间轴、输出轴以及轴上齿轮和一对滑移齿轮组成。为减小分动箱体积,同时满足配套旋耕机较大耕深需求,在满足结构、强度、刚度等约束条件下,以分动箱总中心距和齿轮总体积最小为目标函数,建立了分动箱参数优化的数学模型。采用基于改进粒子群算法(PSO)的参数优化策略,优化结果表明,与基本粒子群算法相比,改进后的粒子群算法在收敛速度和收敛精度方面均有明显提高,改进后的齿轮总体积减小了2.9%,优化精度提高了1.5%。分动箱运动学仿真及试验结果表明,优化后的分动箱动力输出轴(PTO)动力性能符合要求,能够满足配套旋耕机的工作要求。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张富贵 吕小莲 杨华兵 杜李海 刘铮 唐鹏 吕小荣
在自行开发的山地拖拉机调平机构上加装了自动调平控制系统。系统以可编程逻辑控制器(PLC)为主控核心，以倾角传感器为车身平台倾角检测机构，以模糊PID为调平控制算法，通过监测倾角传感器检测的角度值来实时调整伺服电机的转动与伺服电缸的伸缩，以实现车体平台的自动调平。静态试验结果表明，拖拉机车体平台在倾斜15°的情况下，车体平台横向和纵向单独完成调平分别用时1.851 s和1.882 s，同时调平在3.319 s内完成。动态试验结果表明，拖拉机在行驶速度1.73 km/h、最大坡度15°时，完成车体平台横向和纵向调平分别用时6.253 s和6.853 s；调平时最大超调角分别为9.053 3°和8.687 2°，调平后车体平台角度偏差最终可控在0.5°。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
黄薛凯 鲁植雄 陈雷 钱进 安宇辉
[目的]为提高装备液压机械无级变速箱的拖拉机的经济性，使得拖拉机在任意工况下都能工作在整机经济性最佳的工作点上。[方法]对变速箱传动效率进行分析，设计中心复合试验对泵控马达系统进行效率试验，通过响应面法建立了泵控马达系统效率的回归方程，运用液压功率分流比法建立变速箱整体传动效率模型。提出以发动机燃油消耗率与变速箱传动效率之比作为目标函数，运用粒子群算法优化任意负载任意车速下的最优经济性速比。最后设计模糊PID控制器，实现对经济性速比的控制。[结果]建立了整机经济性最佳的目标速比三维图，仿真结果表明在作业工况改变时，模糊PID控制器能实现对目标速比的跟踪，与常规发动机经济性最优的控制策略相比，整机燃油消耗率分别降低了5.73%、9.36%、3.97%。[结论]本文提出的拖拉机整机经济性最优的速比控制策略能有效提高拖拉机田间作业的经济性，研究结果为实现装备HMCVT的拖拉机的智能化控制提供理论参考。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张富贵 吕小莲 杨华兵 杜李海 刘铮 唐鹏 吕小荣
在自行开发的山地拖拉机调平机构上加装了自动调平控制系统。系统以可编程逻辑控制器(PLC)为主控核心，以倾角传感器为车身平台倾角检测机构，以模糊PID为调平控制算法，通过监测倾角传感器检测的角度值来实时调整伺服电机的转动与伺服电缸的伸缩，以实现车体平台的自动调平。静态试验结果表明，拖拉机车体平台在倾斜15°的情况下，车体平台横向和纵向单独完成调平分别用时1.851 s和1.882 s，同时调平在3.319 s内完成。动态试验结果表明，拖拉机在行驶速度1.73 km/h、最大坡度15°时，完成车体平台横向和纵向调平分别用时6.253 s和6.853 s；调平时最大超调角分别为9.053 3°和8.687 2°，调平后车体平台角度偏差最终可控在0.5°。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
鲁植雄 侯辛奋 邓晓亭
[目的]为了提高串联式混合动力电动拖拉机的动力性,设计了一种后轮轮毂电机独立的驱动系统。[方法]通过理论分析探讨了各驱动部件的参数设计与匹配方法,提出以犁耕工况下的牵引力、牵引效率及运输工况下的爬坡度、最大载质量作为该驱动系统的动力性能评价指标,并搭建试验台进行测试。[结果]分析可知:该串联式混合动力驱动系统在纯电动驱动模式下可提供的最大牵引力为8 775.1 N,牵引效率为0.820.86,最大爬坡度可达40.2%,在坡度为0、4%、8%、12%的路面行驶可承受的最大载质量分别为9 088.2、5 40
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
庞昌乐 李志平 谭彧 鄂卓茂
介绍了拖拉机仿真机组控制系统的组成、作用和工作原理。它是一个由中央监控系统和多个子系统组成的、响应有滞后的分布式控制系统 ,对这样的控制系统 ,串行通信控制是一种有效的控制方法。在控制系统中 ,上下位机的信息交换通过串行口完成 ,可靠地传输控制信号和准确地执行控制命令是实现控制目的的关键。在 VC+ + 6 .0环境下利用 MSComm控件 ,制定了具体的通信协议 ,编程实现了和 80 C196 KC单片机串行通信的分布式综合控制。试验结果表明 ,控制效果很好 ,具有一定的实用意义
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张迎军 周志立 周学建
拖拉机自动变速器对改善拖拉机机组的综合性能具有重要作用,自动变速器换档规律是其核心技术 之一,换档规律的制订受到众多因素的影响,人(驾驶员)、机(拖拉机机组)和环境(土壤、路面条件等)是其决定 因素。本研究分析了人-机-境因素对拖拉机自动变速器换档控制的影响。根据拖拉机驾驶员的职能,通过分 析驾驶员的不同特征,提出了以驾驶员个性特征为依据的效率型、经济型和保守型换档模式,同时也讨论了各种 典型的驾驶员操作意图对换档规律的影响;在对拖拉机机组作业种类和作业方法综合分析的基础上,根据其对 拖拉机档位的要求,给出了不同作业方式常用的五种换档模式;讨论了作业环境对换档控制的影响以及识别环 境的方法。研...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
谭彧 谢斌 鄂卓茂
在 FIAT 780型拖拉机上采用了电液悬挂控制系统代替传统的机械式液压悬挂系统 ,并以电液比例方向阀作为主控制阀 ,建立了电液悬挂控制系统的数学模型 ,利用 MATL AB工具分析了该系统的稳定性和静动态品质。采用 MCS96系列 16位单片机系统实现了对电液悬挂控制系统的数字化控制 ,并在 FIAT 780型拖拉机室内仿真试验台上进行了试验 ,结果表明所研制的电液悬挂控制系统能够满足农机具位调节和力调节的控制要求
关键词：
拖拉机 电液悬挂系统 电液比例方向阀
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
谢斌 谭彧 李庆和 鄂卓茂
将原有机械式液压悬挂控制系统改装为电液式悬挂控制系统 ,其控制核心采用了 MCS96系列 16位单片机系统 ;对电液悬挂控制系统进行了硬件和软件设计 ,并在室内仿真试验台上进行了试验验证。试验结果表明 ,系统具有较好的调节性能 ,能够满足对拖拉机悬挂控制系统的静动态要求
关键词：
拖拉机 液压悬挂装置 单片机
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
陈文良 宋正河 毛恩荣
介绍了一种用于拖拉机自动驾驶的电控液压动力转向系统。该系统由转向电子控制单元(ECU)、全 液压转向器、步进电机、步进电机驱动器、角位移传感器等组成。它能够根据上位机(自动驾驶控制计算机)下达 的转向指令控制转向执行机构实现准确的转向功能。电控液压转向系统具有转向力矩大,控制精度高,响应速 度快,节省能量等优点,可以作为自动／辅助驾驶车辆的转向执行机构。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
解来卿 张东好 罗禹贡 陈锐 李克强
为解决现有混合动力汽车能量管理常依赖固定循环工况设计,未考虑车辆实际运行环境所造成的节能潜力挖掘不足的问题,该文运用结构共用思想,提出共用雷达信号的智能混合动力汽车能量管理优化控制方法。依托雷达对前车运动信息的感知,划分4种不同场景和工作模式,通过动态优化汽车电机的驱动转矩并增加电机再生制动,从而在不增加额外硬件成本的前提下,提升智能混合动力汽车的节能性能。并以某混合动力客车为应用对象进行了实车道路试验,结果表明所提出的节能控制策略在城市拥堵路况下节能效果明显。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
商高高 彭怀江 夏勇
通过对基于力位综合调节的开关切换法和加权系数法两种耕深控制方法进行研究,建立了拖拉机电液悬挂系统力位综合调节数学模型,设计了耕深模糊控制器,并运用Matlab/simulink对其建模仿真。结果表明,开关切换法和加权系数法在耕深控制过程中都没有超调量,耕深稳态误差小于5%,且响应时间在1 s以内,具有较好的响应特性。当受到4000 N的干扰信号时,开关切换法与加权系数均能在1 s以内到达新的稳态,两者耕深减小量均小于40 mm。并且中耕时开关切换法的耕深减小量大于加权系数法;而浅耕时对开关切换法来说,阻力的变化对耕深没有影响。因此,对系统要求不高时可以选用开关切换法作为力位综合调节方式,但加权...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
王云飞 鲁植雄 邓晓亭
[目的]本研究旨在对分布式电动拖拉机工作的地面附着系数估计情况下，将电动拖拉机驱动轮滑转率进行控制在最优滑转率范围内。[方法]以自主研发的分布式电动拖拉机为研究对象，提出自适应平方根容积卡尔曼滤波（ASRCKF）算法对拖拉机不同工作地面进行附着系数估计，根据估计结果与地面附着系数-滑转率曲线，确定当前地面最优滑转率，设计基于饱和函数的滑模控制器，将各驱动轮滑转率控制在最优滑转率范围。为验证所设计的控制策略有效性，建立了基于MATLAB/SIMULINK的仿真平台进行仿真分析，以自主研发的分布式电动拖拉机平台进行实车试验分析。[结果] 试验结果表明，所提出的控制策略可以准确估计不同地面下地面附着系数，将驱动轮滑转率控制在最优滑转率范围内；在均一地面附着系数下，各车轮附着系数估计平均绝对误差分别为0.0506、0.0586、0.0586、0.0506，平均滑转率分别为0.145、0.113、0.120、0.119；在对开地面，各车轮附着系数估计平均绝对误差分别为0.0618、0.0421、0.0535、0.0424。[结论] 本文所提出的ASRCKF算法可以对地面附着系数进行准确的估计，设计的滑模控制可以将驱动轮滑转率控制在最优滑转率范围内，研究结果对提高拖拉机的作业稳定性重要的指导意义。
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