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[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。
[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]
孙松林 王健康 李军政
为进一步改善变型拖拉机的综合性能,分析了湖南省生产的12种变型拖拉机的主要结构参数及同步附着系数.结果表明,在制动力分配系数为0.5的情况下,空载状态的同步附着系数均小于0,满载状态的同步附着系数也普遍偏小,因而变型拖拉机空载时的制动稳定性均差,满载时也只有1/3的车型满足制动稳定性的要求.因此在变型拖拉机的主要结构设计和选型时,在载荷分配基本满足要求的情况下,增加同步附着系数,解决制动稳定性的有效途径是改变制动力分配系数值,从改变前、后制动器结构着手,提高制动器制动力分配比例,以达到增加同步附着系数的目的,保证制动稳定和行车安全.
[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] 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] 中国农业大学学报
[作者]
李淑艳 翟友邦 王小龙 李若晨 杨子涵 宋正河
为编制拖拉机传动轴在实际作业工况下的载荷谱,针对拖拉机传动轴载荷具有单峰和多峰的特点及参数外推的局限性,运用拇指法(Rule-of-thumb,ROT)确实带宽,提出一种改进的基于核密度估计(Kernel density estimation,KDE)的载荷外推方法。通过搭建拖拉机传动轴无线扭矩测试系统并进行田间试验,获得了传动轴犁耕工况下的载荷数据,采用拇指法求得From-To雨流矩阵的最优带宽,并由雨流矩阵计算出核密度估计阈值,对大于阈值的载荷采用基于核密度估计的非参数法进行外推,小于阈值的载荷则按比例外推,最后对外推载荷的合理性进行验证。结果表明:与传统非参数法相比,采用基于核密度估计的外推方法时,运算时间缩短了54.16%;与实测载荷相比,外推后的均值、标准差和最大值的误差分别为2.2%、0.87%和6.3%,拟合度R2和伪损伤比均大于0.99。用此方法对传动轴的其他工况载荷进行外推,同样得到了良好的效果。基于核密度估计的外推方法有助于编制反映拖拉机传动轴实际受载工况的载荷谱,同时为具有相似载荷分布特点的机械零部件载荷外推提供参考。
[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] 中国农业大学学报
[作者]
张宾 余群
在室内土槽台车上，研制了用于滑转率控制实验的拖拉机机组瞬态阻力模拟器，利用磁粉制动器作为施力装置。它可以替代拖拉机机组中的犁和电液伺服系统，既能模拟机组静态阻力和阻力扰动，又能模拟犁调节过程中的阻力变化，加载迅速，调节中力的变化以相应的犁调节电液系统的简化数学模型为理论基础，适于对多种机型的模拟。这为研究滑转率控制系统的特征、寻求最佳控制算法提供了必要的实验手段。
关键词：
拖拉机 清转率 阻力模拟 磁粉制动器
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
周杰 徐红梅 王君 林卫国
基于Pro/E软件平台,构建拖拉机-座椅悬架系统简化的几何模型,并将其导入ADAMS软件,编写轮胎属性文件与路面激励文件,构建拖拉机-座椅-路面系统的虚拟样机。针对不同的行驶速度与路面激励,对拖拉机的行驶平顺性进行仿真分析,探究行驶速度与路面激励对拖拉机平顺性的影响。结果表明,行驶速度与路面激励不平度对拖拉机行驶平顺性具有重要影响,以较高车速行驶时,驾驶员垂直方向振动强度明显高于较低车速的振动强度;在粗糙路面上行驶时,驾驶员的主观振动感明显强于平坦路面的振动感。增设座椅悬架系统改进拖拉机座椅结构,探究增设
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
高辉松 朱思洪
基于电驱动的特点,提出了一种电动机和变速箱协同调速的电动拖拉机传动系统结构方案。在对电动拖拉机牵引特性进行理论分析的基础上,提出了电动拖拉机动力性评价指标及其计算公式;并对电动拖拉机动力传动系统各部件主要参数的设计理论和计算方法进行了探讨,提出了一套电动拖拉机驱动系统设计理论和计算方法。以某电动拖拉机为研究对象,通过计算分析了不同工况、不同档位下的驱动力和爬坡度与速度的关系以及不同工况下一次充电连续作业时间与速度的关系。分析表明,不同档位下驱动力随速度增加而下降,其变化趋势与电动机输出特性一致;不同档位下爬坡度随速度增加而迅速减小,例如在第Ⅴ档作业时,当速度达到15 km.h-1时,爬坡度不足...
[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]
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...
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