徐强[1]2013年在《拖拉机机具液压悬挂系统的研究及其加载试验台的研制》文中提出本课题的研究是对拖拉机机具液压悬挂系统进分析,因为拖拉机机具悬挂系统是拖拉机作业机组的一个组成部分,对拖拉机机具悬挂系统的性能进行理论分析和实际仿真的研究,是保证拖拉机作业机组达到最优性能的基础。论文研究的内容主要是拖拉机机具悬挂系统的理论分析与其试验平台的研制。论文对拖拉机机具悬挂系统进行了分析,并建立了数学模型。采用MATLAB软件对拖拉机机具加载系统进行了仿真分析,使系统的性能满足拖拉机机具真实情况的模拟要求。通过与实际情况的测量数据对比,试验结果表明,所研制的机具加载系统完全能满足拖拉机机具悬挂系统真实情况的要求,并且与理论分析结果一致,说明拖拉机机具悬挂系统的设计和控制方法是正确的。在液压加载系统的方案选择部分,通过比较分析国内外几种不同加载方式的优缺点,最后确定了本试验台的拖拉机机具悬挂系统的加载方案。试验台的安装,主要在地基以下来完成,由地基部分承受拖拉机机具悬挂系统的主要拉力,主要测量拖拉机后置机具悬挂的提升力实验的动态和静态性能。另一套试验台放在地基上,主要是对于拖拉机液压有效功率等的测定。通过本试验台所得出的数据,与砝码试验台得出的实际数据进行分析对比,表明本试验台可以适用于拖拉机出厂的性能评定试验台。
谭彧[2]2004年在《拖拉机液压悬挂和加载系统性能研究》文中指出本课题的研究是以驱动轮滑转率、作业阻力、耕深三参数为控制参数，对拖拉机液压悬挂系统进行综合控制，以保证发动机在最佳工作点上工作，同时使得整个作业机组对外界干扰实现最优适应控制，达到提高作业机组生产率、燃油经济性、减轻驾驶员操作强度、改善作业质量的目的。液压悬挂系统是拖拉机作业机组的一个组成部分，对液压悬挂系统和液压加载系统的性能进行最优控制理论分析和控制方法的研究，是保证拖拉机作业机组达到最优性能的基础。论文研究的内容主要是液压悬挂系统和液压加载系统的理论分析和试验研究。 论文首先对液压悬挂系统的控制机理进行了分析，确定了控制目标。为实现这个目标，确定了液压悬挂系统的调节方式和控制方法。在论文中，以力调节为例建立了液压悬挂系统的数学模型，采用PID控制方法对系统进行了理论分析，并利用MATLAB软件进行了仿真分析，给出了时域和频域仿真结果。同时采用了现代控制理论方法对液压悬挂系统进行了可控性和可观测性分析，通过任意配置极点可使系统性能达到最优。同时将模糊控制理论引入到液压悬挂系统中，即采用模糊控制方法利用MATLAB软件对液压悬挂系统进行了仿真分析，确定了模糊控制的准则。利用所开发的单片机测控系统对液压悬挂系统进行力调节、位调节和力位综合调节进行了试验研究。试验结果表明，采用比例阀的液压悬挂系统位调节和力调节都具有良好的静动态性能，并且与理论分析结果一致，因此能达到对拖拉机农具控制的静动态品质要求。采用模糊控制后，对液压悬挂系统进行力调节、位调节的试验研究，试验结果表明，采用模糊控制是可行的，能够得到较好的效果。对液压悬挂系统的理论分析和试验研究结果，为拖拉机的产品设计和改进提供了有力的依据。同时也说明所开发的单片机监控系统是可正确的，能够满足液压悬挂系统的要求。 论文对液压加载系统进行了分析，并建立了数学模型。采用MATLAB软件对液压加载进行了时域、频域仿真分析，对系统还进行了校正，使系统的性能满足液压悬挂系统的要求。同样采用了现代控制理论方法对液压加载系统进行了可控性和可观测性分析。利用所开发的单片机测控系统对液压加载系统进行了阶跃响应和频域响应试验研究，试验结果表明，液压加载系统完全能满足液压悬挂系统的要求，并且与理论分析结果一致，说明液压加载系统的设计和控制方法是正确的。
李庆和[3]2000年在《拖拉机室内仿真作业机组电液加载系统的研究》文中提出如何准确模拟田间土壤对农机具的阻力作用是进行拖拉机机组室内仿真试验的重要前提。本文探讨的是采用电液比例溢流阀为液压系统核心部件的一种电液比例加载系统。系统可以模拟土壤比阻为固定值、正弦信号或实测的土壤扰动力信号等输入条件下的加载力。加载系统由加载支架、液压系统、监控器和上位微机组成。 加载系统监控器以16位80196KC单片机为核心，能单独监控加载系统的运行，也可通过串行口接受上位机监控并可把加载系统的试验数据经格式变换后送上位机存盘。上位机监控程序可以对采集到的数据进行分析和绘制加载曲线。
陈明江[4]2009年在《基于模糊算法的拖拉机电液悬挂系统力调节控制技术研究》文中研究指明20世纪70年代以来,随着电子技术和微机控制技术的出现及成熟,机电一体化技术逐步被应用到拖拉机控制系统中,取得了良好的效果。机电一体化技术在农用拖拉机上的应用必然向着自动化、智能化的方向发展。传统的拖拉机悬挂机组采用的机械控制系统,正逐渐被电液控制系统所代替。本文首先从整体上介绍了拖拉机电液悬挂系统的设计,分析了传统的液压悬挂系统的结构类型,提出液压系统的改装方案。以电液比例方向阀取代传统机械控制的分配器,并设计配套油路；以控制按键和设定旋钮代替原有的机械式控制手柄；安装力传感器和位置传感器。分析原有拖拉机悬挂系统的力调节方法的优缺点,提出基于单片机控制的拖拉机电液悬挂系统力调节控制方案。拖拉机机组作业环境比较恶劣,作业工况复杂多变,其动力学问题很复杂,不确定性成分较多,此外,悬挂系统惯性较大,响应滞后等非线性问题突出。这些特点很难用精确的数学模型来描述,采用依靠精确数学模型的经典控制理论或建立状态方程的PID算法来研究机组的综合控制问题是复杂的。本文以典型的犁耕机组为例应用模糊控制理论,设计了拖拉机电液悬挂机组力调节模糊控制器,为研究拖拉机液压悬挂系统力调节控制提供了一种参考。拖拉机电液悬挂系统力调节控制部分的研究包括硬件控制器设计和控制程序编写。硬件部分以AT89S51单片机为CPU,设计了传感器信号和设定旋钮信号采集处理电路、AD转换电路、开关量信号采集和显示电路、PWM控制信号输出电路和串口通讯电路等,构成了完整的力调节控制器。软件部分主要包括AD转换子程序、提升与下降子程序、力调节控制子程序、模糊控制子程序和PWM输出子程序等。程序采用模块化设计,提高了程序可读性和可靠性。本文最后对设计的控制器和控制算法进行试验验证。提升和下降试验表明,悬挂系统能够根据驾驶员的操作提升或下降,并可以通过旋钮改变悬挂的运动速度；力调节试验结果表明,设计的控制器和控制程序达到了预期的控制要求,能够有效进行拖拉机电液悬挂系统的力调节。
庞昌乐[5]2002年在《拖拉机作业机组仿真系统控制策略和模糊综合控制的研究》文中提出拖拉机作业机组在作业过程中，作业环境比较恶劣，作业工况复杂多变，其动力学问题很复杂，不确定性成分较多，此外，机组的机液结构系统惯性较人，响应滞后等非线性问题突出。这些特点很难用精确的数学模型来描述，采用依靠精确数学模型的古典控制理论或建立状态方程的近代控制理论来研究机组的综合控制问题是复杂的。本文以典型的犁耕机组为例应用模糊控制理论，探讨了犁耕机组的综合控制问题及其最佳匹配方法，为研究行走式作业机组的自动控制提供了一种有实用价值的参考。 为研究方便，本文首先设计了结构合理，简单实用的拖拉机作业机组仿真试验控制系统，控制系统由上位机监控系统、发动机及换挡控制系统、发动机负荷模拟加载控制系统等三大部分组成，利用本控制系统能对机组进行各种加载试验研究。 发动机负荷模拟加载控制系统包括彼此独立的作业阻力模拟控制子系统和电涡流测功机控制子系统两部分。为了使它们有机地联接、动态响应，本文建立了发动机负荷模拟控制器数学模型，使作业阻力的变化及时转换为发动机负荷的变化，满足了仿真系统的控制要求。 拖拉机作业机组中，很多参数存在着耦合作用，给综合控制带来一定的难度，本文在深入研究机组动态特性的基础上，提出了发动机负荷率、驱动轮滑转率和作业阻力三参数的综合控制方案，它反映了机组的综合动态特征，并建立了基于这三参数的综合控制模型。 提出了适应全负荷工况的三种综合控制策略：最高生产效率的控制策略、燃油经济性的控制策略和兼顾最高生产效率及燃油经济性的控制策略，针对不同的作业目的，应用不同的控制策略，使仿真控制研究具有实用的目的。 对发动机工作点的控制，本文设计了两控制回路(挡位控制回路和油门位置控制回路)实行调节控制，并研究了相应的模糊控制算法。这两个控制回路都具有调节快，稳定性好的特点，符合拖拉机作业的实际要求。 应用VC++6.0为开发工具，采用面向对象的设计思想设计了上位机实时监控软件。软件具有人工控制和自动控制的两种功能，操作人员可以在自动控制中随时在线调整或修改设定参数，实现不同的控制品质和控制要求。 仿真试验结果表明，本文设计的控制系统、控制模型和控制算法达到了预期的控制要求，为研究机组的综合控制提供了一种有参考价值的方法。
宗伯华[6]2004年在《拖拉机自动变速及作业机组综合控制研究》文中进行了进一步梳理本文的研究是在拖拉机作业机组仿真试验系统平台上进行，仿真系统的控制系统由上位机监控系统、发动机及换挡控制系统、发动机负荷模拟加载控制系统等三大部分组成，利用本控制系统能对机组进行各种加载试验研究。 发动机负荷模拟加载控制系统包括彼此独立的作业阻力模拟控制子系统和电涡流测功机控制子系统两部分，应用发动机负荷模拟控制器数学模型，使作业阻力的变化及时转换为发动机负荷的变化，能够满足仿真系统的控制要求。应用VC++6.0为开发工具，采用面向对象的设计思想的上位机实时监控软件具有人工控制和自动控制的两种功能，操作人员可以在自动控制中随时在线调整或修改设定参数，实现不同的控制品质和控制要求。 拖拉机作业机组在作业过程中，作业环境比较恶劣，作业工况复杂多变，其动力学问题很复杂，不确定性成分较多，此外，机组的机液结构系统惯性较大，响应滞后等非线性问题突出。这些特点很难用精确的数学模型来描述，采用依靠精确数学模型的古典控制理论或建立状态方程的近代控制理论来研究机组的综合控制问题是复杂的。 本文以典型的犁耕机组为例，在分析拖拉机田间作业工况的基础上，深入研究了拖拉机自动变速系统理论及换档品质的问题，改进了换档执行机构，用模糊控制方法对换档品质进行了优化。试验表明控制具有调节快，稳定性好的特点，符合拖拉机作业的实际要求。 本文研究了拖拉机机组的综合控制问题及其最佳匹配方法，在深入研究机组动态特性的基础上，根据发动机负荷率、驱动轮滑转率和作业阻力三参数的综合综合控制模型以及三种综合控制策略(最高生产效率的控制策略、燃油经济性的控制策略和兼顾最高生产效率及燃油经济性的控制策略)，针对不同的作业目的，采用不同的控制策略，应用混杂动态系统理论，把三种控制策略抽象为三种离散事件，建立了拖拉机机组上层(管理层)离散事件切换模型，并建立了基于神经网络的功能决策层模型，从而实现了拖拉机机组的整机最优控制。 仿真试验结果表明，本文设计的控制系统、控制模型和控制算法达到了预期的控制要求，为研究行走式作业机组的自动控制提供了一种有实用价值的参考。
谢斌[7]2000年在《拖拉机农具仿真作业机组悬挂系统电液控制技术的研究》文中指出本课题是“211”工程“拖拉机作业机组仿真试验台”的一个重要组成部分。为达到提高拖拉机作业机组生产效率和燃油经济性为优化目标的最优适应控制，本课题着重论述了拖拉机液压悬挂系统部分的控制方案、单片机控制的实现、与其他子系统接口等问题。 本文首先分析了室内模拟仿真理论，完成模拟农具支架的设计和制造。在对各种控制方案进行对比的基础上，提出滑转率——牵引阻力联合控制方式。采用电液悬挂控制系统代替传统的机械式悬挂液压系统，其中电液比例方向阀作为主控制阀。对电液悬挂液压控制系统建立了数学模型，并利用MATLAB工具分析了该系统的稳定性和静动态品质，确定一些参数的取值范围。采用MCS96系列16位单片机系统实现了悬挂装置的数字化控制，完成监控和与其他子系统或上位机接口的任务。并在FIAT—780型拖拉机上进行了试验验证。
谭彧, 李庆和, 谢斌, 鄂卓茂[8]2001年在《拖拉机作业机组室内仿真的电液加载系统》文中提出研制了一种采用电液比例溢流阀的液压加载系统 ,可以模拟土壤比阻为固定值、正弦信号或实测载荷谱等不同形式。加载系统的控制器以 1 6位 80 1 96KC单片机为核心 ,该控制器可对系统进行数据采集和加载力控制 ,也可通过串行口接受上位机的命令 ,并将试验数据传送给上位机保存。上位机可对试验数据进行分析并输出分析结果
徐煌[9]2010年在《拖拉机电液悬挂系统力位综合控制技术的研究》文中进行了进一步梳理随着拖拉机设计朝着智能化、轻量化方向发展的趋势,将电子技术和微控制技术应用于拖拉机上是必然途径。传统的拖拉机机械控制悬挂系统正逐渐被电液控制系统所代替。本文在传统拖拉机液压悬挂系统的基础上,设计具有力位综合调节功能的拖拉机电子液压悬挂系统。该悬挂系统和传统的拖拉机液压悬挂系统相比,利用电子控制技术实现了耕深位移调节和力调节,控制芯片采集力传感器和位置传感器实时反馈信号,确定电液比例换向阀的流量大小,提升或下降悬挂杆件。省去了原有液压悬挂系统的手动操纵杆,降低了人工作业的难度,解决了耕深的不精确性。在液压系统部分,采用电液比例换向阀作液压控制执行机构,结合三通压力补偿器实现液压流量的精确控制,并画出了其液压回路原理图。利用液压仿真软件AMESim进行数学建模和仿真的实验,通过监控相关实验参量的数据,说明了该系统的正确性,分析了该系统的稳定特性。由于拖拉机液压悬挂的机械系统是非线性控制系统,响应滞后、干扰因素较多等问题,很难建立精确数学模型。而模糊控制可以在不需要精确数学建模的情况下实现智能控制,故本文采用模糊控制算法设计模糊控制器。在电子控制部分,采用TMS320F2812作为处理芯片。在硬件结构上设计了相应模块电路,结合传感器和执行器进行接口电路设计,实现了力传感器,位移传感器,转速传感器的信号采集和电液比例换向阀PWM的输出信号调理。在软件设计方面,采用C语言编程,结合TMS320F2812的特点进行系统模块设计,并通过头文件调用的方式简化了主程序设计,减少了设计量。主程序中设计了提升、下降子程序模块,力位综合调节子模块,模糊控制算法的调用模块,PWM输出模块和安全检测模块。最后对整个系统进行试验,得出了力调节曲线和位调节曲线和相应的电液比例换向阀PWM的波形图。通过分析实验数据证明了本控制系统各项性能基本满足设计要求。
席鑫鑫[10]2011年在《基于CAN总线的拖拉机液压悬挂系统力位综合调节的研究》文中研究表明拖拉机作业环境比较恶劣,且工况复杂,影响因素多,因此很难用精确的数学模型对其进行描述。近些年来,随着计算机、电子控制、人工智能与网络通讯等高新技术的快速发展及其在拖拉机上的应用,又使得拖拉机的电控单元越来越多。本文以拖拉机悬挂系统及其农具配套机组为研究对象,应用BP神经网络采用CAN总线传输方式,进行了拖拉机液压悬挂系统力位综合调节的研究。为了便于研究,本文首先在传统拖拉机机械液压悬挂系统的基础上,设计了新型电液悬挂系统。根据操控习惯以及CAN总线传输要求.选择带有CAN总线的产品作为操作面板智能节点。而对于液压油路,该系统将原有的分配器换为电液比例换向阀,并结合减压阀、梭阀等以实现流量的双向及精确控制。同时.为便于室内研究,设计了电液加载系统。该系统还安装了力传感器、位移传感器以及转速传感器,以传感器信号作为反馈信号,实时调节。除此,还分析了传统耕深控制方法,并提出了新的力位综合调节思想,引入综合度系数概念。然后针对该系统的非线性、滞后性及影响因素的不确定性,在分析了传统控制策略的局限性的基础上选用BP神经网络作为其控制策略,并对BP网络的思想、结构、数学描述及特点等加以论述。建立了综合度系数的BP神经网络模型,并对模型加以训练。进行了仿真实验,结果表明BP神经网络具有很好的应用价值。最后为拖拉机电子液压悬挂系统的控制单元设计了硬件和软件。根据系统的要求,选用TMS320F2812作为处理芯片,设计了DSP2812最小硬件系统。结合传感器和执行器进行了接口电路以及CAN模块的设计,实现了实时采样,BP神经网络控制,CAN通信和PWM的输出等功能。选择CCS软件,应用C语言完成了整个系统的编程。进行了PWM信号的产生试验,证明了程序的可靠性。完成了电液比例换向阀的驱动控制试验,并对整个系统进行了试验,得到了力位综合调节曲线,比较分析后证明了本控制系统各项性能基本满足设计要求。
参考文献：
[1]. 拖拉机机具液压悬挂系统的研究及其加载试验台的研制[D]. 徐强. 浙江大学. 2013
[2]. 拖拉机液压悬挂和加载系统性能研究[D]. 谭彧. 中国农业大学. 2004
[3]. 拖拉机室内仿真作业机组电液加载系统的研究[D]. 李庆和. 中国农业大学. 2000
[4]. 基于模糊算法的拖拉机电液悬挂系统力调节控制技术研究[D]. 陈明江. 南京农业大学. 2009
[5]. 拖拉机作业机组仿真系统控制策略和模糊综合控制的研究[D]. 庞昌乐. 中国农业大学. 2002
[6]. 拖拉机自动变速及作业机组综合控制研究[D]. 宗伯华. 中国农业大学. 2004
[7]. 拖拉机农具仿真作业机组悬挂系统电液控制技术的研究[D]. 谢斌. 中国农业大学. 2000
[8]. 拖拉机作业机组室内仿真的电液加载系统[J]. 谭彧, 李庆和, 谢斌, 鄂卓茂. 中国农业大学学报. 2001
[9]. 拖拉机电液悬挂系统力位综合控制技术的研究[D]. 徐煌. 南京农业大学. 2010
[10]. 基于CAN总线的拖拉机液压悬挂系统力位综合调节的研究[D]. 席鑫鑫. 南京农业大学. 2011
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