拖拉机新型线控液压转向系统的研究与仿真

对拖拉机线控液压转向系统进行了总体设计,详细分析了其结构组成和工作原理,并通过对比分析得出了系统的最优控制算法。采用模糊控制作为系统的控制算法,实现了前轮转角的闭环控制技术;最后采用Matlab/simulink对整个系统进行仿真,得出了油缸位移的响应曲线,验证了系统设计的准确性。     

拖拉机电液转向系统的变论域两级模糊PID控制研究

[目的]拖拉机在田间转向过程状态多变且环境恶劣,对转向系统控制精度和算法适应能力要求较高,故研究设计变论域两级模糊PID控制方法在拖拉机电液转向系统上的应用.[方法]在分析了电液转向系统的结构原理的基础上,建立了其主要组成部分数学模型,然后将变论域两级模糊PID方法(VFFPID)引入到控制器设计中,进行蛇形跟随性、转向响应性仿真试验,并同时与模糊PID控制算法(FPID)和基于函数型变论域模糊PID算法(XFPID)作对比分析.[结果]蛇形跟随性试验结果表明:拖拉机电液转向系统在VFFPID的控制下,转向油缸位移最大误差只有±1.43 mm,比FPID降低了49.5％,比XFPID降低了40.7％.响应性试验结果表明:在VFFPID控制下,转向油缸执行响应时间为0.123 1 s,比FPID缩短了17.8％;转向油缸位移平均误差为0.121 9 mm,是XFPID的28.3％.[结论]拖拉机电液转向在VFFPID的控制下油缸位移最大误差、平均误差更小,执行响应时间更短,具有更好的跟随性和控制精度.     

拖拉机转向梯形机构的MATLAB优化与转向特性分析

为使轮式拖拉机转向特性曲线更接近理想的Ackemann转向特性曲线,本研究对轮式拖拉机向左转向运动时,整体式转向梯形机构中铰链四杆机构的运动几何关系进行了推导,再以某四轮轮式拖拉机转向梯形的底角和梯形臂长度作为设计变量,以外侧车轮实际转角与理想转角的累计偏差量的绝对值之和最小作为目标函数,对拖拉机作业的工况进行加权处理,运用MATLAB对转向梯形机构进行了优化设计,优化后转向梯形底角为71.7°,梯形臂长为152.5 mm。根据优化前后参数进行转向分析,验证优化前后转向特性曲线与Ackemann转向特性曲线的差异,最后绘制出优化前后转向时的偏差曲线图。结果表明:该优化设计方法可行,优化后该拖拉机的转向特性曲线更加接近理想转向特性曲线,能更好地减少转向时轮胎的磨损。为轮式拖拉机转向梯形机构的优化设计提供参考。     

农机具中的力学

通过对扁担、拖拉机中的转向轴和离合器轴等农机具结构的分析,得出其中所蕴含的力学原理,并对其受力情况进一步分析,证明农机具结构的合理性,同时说明材料力学为农机具设计提供了理论基础和计算方法。     

新型电液助力转向系统的控制

汽车助力转向系统可以在低速行驶时使转向轻便,在高速时保持一定的"路感",以提高操纵稳定性。为了实现重型汽车的助力转向功能,本文介绍了一种新型电液助力转向系统的结构组成及工作原理,并结合具体实例介绍了系统助力特性的确定方法,得到了转向路感曲线,为控制器的设计提供了依据。     

法国格里格尔-贝松液压翻转犁性能测试

1 基本结构及性能 1.1 基本结构 法国格里格尔-贝松HRP7型液压翻转犁(岸上/岸下)包括悬挂架、翻转油缸、止回机构、地轮机构、犁架和犁体,通过油缸中活塞杆的伸缩带动犁架上的正反向犁体作垂直翻转运动,交替更换到工作位置;地轮是丝杠调节耕深的一轮两用机构.悬挂架与工作主机相连,犁体通过犁柱连在犁架上,犁架上安装有地轮机构,其特征在于所说翻转油缸中缸体与接在犁架上的油缸座相铰接,缸体内有一做伸缩运动的活塞杆,犁架上固定有中心轴,在中心轴外的中心轴套后端与活塞杆铰接,前端穿过并固定在悬挂架横梁上,活塞杆通过与油缸座、犁架连接带动中心轴在中心轴套内做回转运动. 1.2 性能     

丰收—35型拖拉机液压悬挂控制系统的动态分析

本文着重分析阀控泵单作用油缸系统运动规律,建立丰收—35型拖拉机液压悬挂闭环控制动态特性数学模型,并加以分析。     

基于ADAMS的平行四连杆液压举升机构的仿真设计

建立了平行四连杆液压举升机构的仿真分析模型,以液压油缸的4个安装支点位置为设计变量,以液压油缸的最大举升力为目标函数,应用ADAMS软件对液压举升机构进行仿真设计,得到液压油缸的活塞杆支点和油缸支点位于各不同位置时1,液压油缸的最大举升力的变化规律.液压油缸的最大举升力随着活塞杆支点与油缸支点水平间距的增大而增大.当活塞杆支点与油缸支点水平间距一定时,液压油缸的行程与油缸支点的位置有关,油缸支点与下连杆支点水平间距越大,油缸的行程越大.     

车载活鱼运输制动阶段力学特性

以鲫、草鱼、鳊、黄颡鱼为试验材料,研究车载活鱼在直线加减速运输过程中鱼体受力情况。利用最小二乘法,以高斯函数作为拟合函数,分别对以40、60、80 km/h直线行驶时制动阶段的力值曲线进行拟合,运用粒子群算法对拟合后曲线进行优化,最终曲线的决定系数为0.902～0.986,标准误差为0.058～0.145,拟合效果良好。分析了不同种类鱼和车速对拟合曲线的影响,结果表明,直线行驶时速度越大,制动阶段拟合曲线的比例系数及峰宽参数越大,在相同情况下,制动时鲫所受冲击最大(38.02 N),黄颡鱼最小(15.69 N),直线行驶时的车速和鱼的种类对位置参数无明显影响,直线行驶时的车速对拟合曲线的指数无明显影响。最后对制动阶段压力测试板进行受力分析,结果表明,制动阶段压力实测值较理论值相比偏小,相对误差在15.990%以内。     

基于模糊控制的拖拉机转向跟踪控制研究

【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。     

基于ADAMS的轮式拖拉机行驶平顺性研究

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,探究增设座椅悬架系统对行驶平顺性的影响,结果表明,增设座椅悬架系统可以明显降低其垂直方向的振动幅度,避开人体内脏器官和脊椎系统振动敏感频率区域,提高拖拉机行驶的平顺性。     

拖拉机液压悬挂控制系统动态特性分析

本文分重分析间控泵单作用油缸系统运动规律，建立拖拉机阀控泵单作用油缸液压悬挂闭环控制系统动态特性数学模型，并加以分析，指出提高稳定性的措施，提供稳定性系统设计的理论依据．     

大功率往复式压缩机活塞杆有限元分析

使用ABAQUS对大功率往复式天然气压缩机活塞杆-活塞组件进行有限元分析,通过计算得到活塞杆在最大拉压工况下的应力分布,确定了危险截面的位置,并对活塞杆的拉压强度进行校核。最后对整个活塞杆-活塞组件进行前12阶的自由模态分析,得出活塞杆-活塞组件的固有频率和振型,为活塞杆的设计及改进提供参考依据。     

拖拉机液压悬挂控制系统动态特性分析

本文着重分析阀控泵单作用油缸系统运动规律，建立拖拉机阀控泵单作用油缸液压悬挂闭环控制系统动态特性数学模型，并加以分析，指出提高稳定性的措施，提供稳定性系统设计的理论依据。     

基于电动助力转向系统控制算法的研究

为了达到对转向系统控制转向轻便又不失路感的目的,通过对汽车电动助力转向系统进行力学分析,建立数学模型,提出一种模糊控制与PD控制并行的控制算法.在大转矩时采用模糊PD控制.动态响应好,转向轻便,在小转矩是采用PD控制,控制精度高,不失路感.通过MATLAB进行仿真.研究结果表明.通过采用提出的控制策略即提高了系统的控制精度,又减小了系统的超调,缩短了调整时间.能获较理想的转向助力效果和良好的跟随性能.     

采伐机工作臂油缸的设计及其运动分析

以采伐机工作臂油缸为研究对象,分别对其布置形式、受力情况及其强度校核等方面进行设计计算.借助机械系统动力学分析软件ADAMS,以各油缸为分析对象,选取6种不同位姿下的工作臂,分别进行模拟仿真,分析油缸在不同工况下的运动情况,得出采伐机工作臂的主要作业尺寸及油缸的受力状况.结果表明,当起重量一定且仅主臂油缸进行伸缩运动时,主臂及副臂的姿态影响着采伐机工作臂的工作幅度.因此在工作过程中可以通过调整工作臂的初始工作状态,缩短采伐机工作臂末端需要延长的距离,同时能有效减轻工作臂的负荷,从而提高机械效能.     

田间管理机路径跟踪系统设计及试验

为了解决田间管理机前轮转向时内轮差造成的农作物损失问题,本研究提出了一种基于四轮转向田间管理机的路径跟踪算法。以3WPZ-750田间管理机样机为研究对象,设计了一套路径跟踪控制系统,阐述了该田间管理机转向支腿机械结构设计和自动液压转向系统原理,概述了在原有控制系统基础上路径跟踪上位机控制系统的技术路线;基于四轮转向模型,进行纯追踪算法车轮转向角控制研究;基于微软集成开发环境(visual studio)编写了路径跟踪控制界面;并分别于水泥路面和南方水田环境下进行直线路径跟踪试验与曲线路径跟踪试验。结果表明:在0.5 m/s的车速下,田间管理机在水泥路面上的路径跟踪误差均值为6.92 cm,标准差为4.84 cm;定曲率曲线路径跟踪误差均值为12.49 cm,标准差为9.16 cm。在0.2 m/s车速下,在南方水田环境下的路径跟踪误差均值为2.25 cm,标准差为1.35 cm;定曲率曲线路径跟踪误差均值为8.72 cm,标准差为5.59 cm。说明本研究设计的路径跟踪系统能够满足田间管理机行驶以及田间作业需要,为农业机械自动驾驶提供了一定依据。     

北京西山地区人工林土壤水分特性的研究

通过实测得出土壤水分特征曲线和土壤水分常数,并对北京西山地区不同立地条件下的土壤水分特性进行分析.结果表明,在中、低吸力段(＜1 5 MPa)土壤水吸力与土壤含水量之间存在显著的函数关系,经验方程:θ=ΑS-B对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,土壤的有效水上限(田间持水量)为0.03 MPa 土壤水吸力所对应的土壤湿度,易效水与难效水的吸力界点以0.3 MPa 为宜,土壤的持水性和供水性较低,混交林水分特性优于纯林,同一立地条件下,底层土优于表层土.     

路面行驶工况下拖拉机驱动轮滑转率的测试与分析

为测试拖拉机经常行驶的水泥路面、石子路面、软土路面工况驱动轮滑转率的变化情况,采用GPS法、雷达法、最小轮速法3种方法对拖拉机的行驶速度进行测试,驱动轮的轮速采用编码器进行测量;利用PCI1740数据采集卡采集各传感器信号,采用图形化编程软件Labview编程来实现数据的实时显示和存储,测试不同车速、不同路面行驶工况下拖拉机驱动轮滑转率。结果表明:软土路面上的打滑程度最大,水泥路面上打滑程度最低;在低速(一档、二档)时,拖拉机的滑转率为9.0%~13.6%;在高速(三档、四档)时,拖拉机的滑转率为3.26%~6.27%。GPS法测试时不受路面情况的影响,雷达法适合路面情况较好的环境,最小轮速法适合车速较高的时候;拖拉机的滑转率随着车速的增加呈减小的趋势。     

基于变论域方法的拖拉机电液转向系统控制研究

针对拖拉机转向系统在工作过程中存在的转向沉重、灵敏度低及控制精度差的问题,考虑到全液压系统存在的结构复杂、非线性、模型参数无法确定等特性,结合近年来发展较快的线控转向及电液控制技术,基于模糊控制及变论域的思想,提出一种不依赖精确数学模型的电液转向系统变论域模糊控制方法,设计电液转向系统控制规则和自适应转向系统控制器。在SIMULINK仿真环境中分别搭建基于常规比例积分微分(PID)、模糊PID及变论域模糊PID的转向控制系统模型,结合拖拉机转向系统的工作特性,分别进行转向系统的跟随特性仿真试验及方向盘固定转角仿真试验。仿真结果表明,与传统的常规比例积分微分(PID)控制方法相比,所提出的控制方法和设计的控制器在拖拉机转向系统中具有较优的跟随特性和较强的调节性、稳定性。