汽车能量再生制动模拟试验台设计

为研究汽车再生制动回收能量和能量利用相关理论设计了在环仿真试验台.试验台结构采用模块化、分层控制设计方法,各级之间采用CAN总线连接,具有较好的可控性与可扩展性,测控软件用虚拟仪器技术开发.试验台架可实现汽车行驶工况、制动、道路阻力模拟、能量转换、能量回收储存利用等功能,可进行包括制动稳定性、能量回收利用、制动踏板平稳性控制、复合制动协调兼容等在内的再生制动理论在环仿真研究,还可以扩展成为线控制动技术试验系统.     

大型拖拉机动力换挡变速箱试验台

根据拖拉机动力换挡变速箱试验要求,设计了大型拖拉机动力换挡变速箱试验台。设计了装夹装置、驱动装置、加载装置及其能量回馈系统,开发了电子控制单元和电子测量系统。试验结果表明：试验台功率大,达250kW;实现了能量闭环回馈,重载工况下的节能率高达80%;检测系统功能全,能检测驱动和加载电动机转矩、转速、液压系统压力和流量等16个信号。试验台运行平稳,达到设计要求。     

拖拉机湿式离合器试验台控制系统的设计及研究

主要介绍了拖拉机湿式离合器试验台控制系统的设计背景、系统构成、软件设计与使用效果。本试验台采用数字化、智能化技术模拟拖拉机湿式离合器的工作过程,程序化控制和数据自动采集实现了整个过程的简化,操作方便。     

拖拉机主动转向试验台设计

智能主动转向是实现拖拉机无人驾驶的关键技术,智能主动转向试验台对于验证拖拉机主动转向的机械性能和检验控制方法以及算法的有效性具有重要意义。通过对拖拉机主动转向系统结构和工作原理的分析,根据主动转向的实验要求,设计拖拉机智能主动转向试验台,试验台的硬件部分包括底座支架、转向机构、转向动力机构和电子控制等系统,根据主动转向的控制特点,开发基于PID的控制程序。实验结果表明,试验台的机械性能、转向性能和控制性能满足拖拉机主动转向的实验和性能测试要求。     

微型电动拖拉机驱动系统设计

提出了以电动机作为动力的微型电动拖拉机驱动系统方案,在对微型电动拖拉机牵引作业和旋耕作业工况特性进行分析的基础上,给出了电动机所需功率的计算方法,选配了相应的电动机和调速装置;确定了传动系统的传动比,设计了传动系统机械结构;所设计的驱动系统依靠调节电动机的控制装置能实现微型电动拖拉机常用工作速度之间的无级变化。计算结果表明,所设计的电驱动传动系统能满足不同工况下的需求。     

履带车辆试验台建模与控制方法

基于实际路面工况与试验台结构建立了以主动轮受力为输入、主动轮角加速度为输出的履带车辆动力学模型,推导了履带车辆整车等效到主动轮惯量;辨识了试验台系统传递函数,提出了速度跟踪结合单边速度闭环扭矩双边加载的控制方法实现负载模拟.设计此控制方法的台架系统试验结果表明在换挡、爬坡过程中车辆速度无跳动或较大波动,输出扭矩变化符合实际路面工况,并有较高的负载模拟精度;证明了此控制方法在履带车辆台架试验负载模拟中的有效性和精确性.     

拖拉机传动系加载试验台的设计

<正>拖拉机传动系(变速箱及后桥)总装完成后的磨合及检验,是整机质量控制的一个重要环节,可以提前发现并解决一些用户日后使用中可能发生的质量问题,节约维修成本,提高产品的市场信誉。加载试验台可以很好地模拟拖拉机的使用工况,缩短磨合时间并发现一些空载试验检查不出来的质量问题,近年来部分生产企业及检验机构已开始用加载试验台对拖拉机传动系进行加载磨合及检验,因此设计开发一种经济、适用、高效的拖拉机传动系加载试验台有重要的意义。1.方案的比较与选择(1)开放式与封闭式方案比较开放式试验台特点是结构简单、成本低,缺点是能耗大,系统输入的能量全被加载装置消耗掉,     

拖拉机动力换档自动变速器电控系统硬件设计

通过分析拖拉机动力换档变速器的结构和工作原理,采用模块化设计的思路完成以MC9S12XDP512微处理器为核心的电子控制单元硬件系统的设计。该硬件系统的设计主要包括电源模块、主控单元模块、信号采集模块、驱动电路模块及CAN总线通信模块的设计,同时设计出拖拉机动力换档变速器电控单元主控程序,为实现拖拉机动力换档自动变速器电控系统的开发具有一定的借鉴意义。     

拖拉机电液耦合转向试验平台设计与硬件在环试验

针对电液耦合转向方案转向特性尚不明晰、转向数据采集和记录困难等问题，提出一种硬件在环拖拉机电液耦合转向试验平台设计方案。平台参数设计过程主要考虑功率损耗，为了满足电液耦合转向系统的性能要求，进行精度设计与量程设计。通过总体参数设计，得到电动助力、液压助力和阻力加载系统的参数计算模型，并基于AMESim建立电液耦合转向系统的控制与机械模型仿真进行了参数优化。通过基于dSPACE以及PXI的硬件在环控制方案，进行了各类转向工况试验验证，验证结果表明：阻力加载模拟系统能根据不同的地面条件、行驶工况等参数实现动态加载，响应速度和控制精度均能实现田间阻力模拟要求；电液助力转向系统能够产生较好的平滑助力，具有良好的转向路感；控制系统能与各传感器硬件协同配合，使拖拉机电液耦合转向试验平台具有良好的响应特性，能够真实还原拖拉机转向过程。     

农业机械虚拟试验交互控制系统

设计了农业机械虚拟试验系统,建立了田间工况模拟与虚拟交互控制试验平台.根据耕作区域的数字地图及农田作物图像信息,设计农业机械虚拟试验场,实现人和农业机械在虚拟环境内的漫游.建立四自由度模拟试验台,实现对拖拉机在田间行走时姿态的模拟仿真.从虚拟场景中提取作物行的位置信息,根据这些信息给出控制信号,进行拖拉机行驶速度、方向和平衡控制,使拖拉机沿作物行行驶.试验表明,横滚角最大偏差为0.34°,偏航角最大偏差为0.51°,高程最大偏差为2.5 mm,行走速度最大偏差为0.12 km/h.实体样机和虚拟样机有较好的一致性.     

拖拉机室内台架试验技术现状与展望

作为拖拉机研发的重要验证手段，拖拉机室内台架试验可方便高效地为拖拉机模拟各种工况下的性能表现。首先探究动力总成控制技术、负载模拟技术、试验数据处理技术和试验结果评价技术4种拖拉机室内台架试验关键技术，结合试验技术的最新研究进展，对4种技术进行详细的阐述和分析。接着从动力总成控制算法、负载模拟算法、试验数据处理方法、试验结果评价指标体系4个方面对拖拉机室内台架试验技术进行讨论与展望。最后得出对动力总成算法进行优化、提高动态负载模拟精度、保持试验数据处理方法的前沿性、对试验结果综合客观评价是拖拉机室内台架试验技术的发展趋势，以期为我国拖拉机室内台架试验技术的发展提供参考。     

拖拉机自动转向试验台研制

农业机械自动转向是实现农业机械自动化和智能化的关键技术之一,农田作业工况较为复杂,拖拉机自动转向装置的现场安装调试费时费力。针对这一问题,本研究研制了一种拖拉机自动转向试验台,对拖拉机自动转向装置进行模拟调试与测试以保证其控制的准确性和可靠性,从而减少田间测试时间,降低安装使用成本。本研究选用120马力拖拉机前桥,通过对机械结构、液压系统和电气控制系统的设计计算,搭建了拖拉机自动转向试验台。利用惯性测量单元对转向系统工作性能进行测试,试验结果表明方向盘平均转向间隙为16.48°,车轮平均转角延迟时间为0.14s,响应速度和稳定性符合农业机械转向要求。所研制的拖拉机自动转向试验台能够用于测试拖拉机前桥的工作状态,并对其转向性能参数进行准确采集和记录,可为农业机械自动转向装置的调试和性能检测提供一个高效可靠的测试平台。     

增程式电动拖拉机旋耕机组能量管理模型研究

以双电机独立电驱动增程式电动拖拉机旋耕机组为对象,提出一种适用于旋耕作业的双输入变量后向建模方法,即在模型中将行驶速度和动力输出轴旋耕转矩作为输入量,设计了双电机独立驱动增程式电动拖拉机动力系统能量管理模型。针对旋耕作业特性,提出一种基于实测数据与经验公式相结合的设计方法,建立了旋耕工况周期模型。基于动态规划算法,分别对其进行旋耕作业仿真试验和台架试验,结果表明：仿真试验结果与台架试验结果吻合度较高,能量管理模型能够很好地描述增程式电动拖拉机在给定旋耕工况下各电机功率、发电机组功率和动力电池组荷电状态的变化情况,且仿真试验和台架试验中燃油消耗量分别为4 065.5 g和3 994.7 g,其相对误差为1.77%,验证了建立的增程式电动拖拉机旋耕机组能量管理模型的合理性和准确性。     

电动拖拉机综合台架试验系统设计与试验

电动拖拉机试验具有测试对象多和物理系统复杂的特点,单一试验系统不能满足电动拖拉机性能测试要求。根据电动拖拉机作业特点,通过分析其动力传动系统数学模型,确定了以电动机效率、电池组放电特性为测试变量的设计任务。采用模块化方法,设计了能源系统试验模块、动力系统试验模块和电动拖拉机综合试验系统整体方案。通过研究试验系统总体参数设计方法,得到了加载电动机、电池测试系统和直流电池模拟器等部件的参数计算模型。通过试验系统硬件选型匹配,设计了可满足90 k W以下电动拖拉机性能测试的试验系统。在该试验平台进行了电动拖拉机性能台架试验,结果表明:试验测试误差与前期仿真分析误差在10%以内,设计的综合台架试验系统对电动拖拉机部件性能测试的适用性较好,满足整机性能分析和标定的试验需求。     

电动拖拉机CAN通信网络设计及硬件在环测试

针对由于电动拖拉机控制系统的改变,拖拉机传统布线难以满足各电子控制单元之间的信息共享等问题,以功率分汇流式电动拖拉机CAN通信系统设计为例,基于SAEJ1939协议设计了CAN通信网络系统。分析比较了4种拓扑结构的优缺点,采用高、低速CAN通信网络系统构建了整机CAN网络结构。基于SAEJ1939协议,结合电动拖拉机结构及其作业工况特点制定了整机CAN通信网络协议。基于d SPACE硬件在环仿真平台和CANoe软件进行了CAN通信网络硬件在环测试试验。结果表明:功率分汇流式电动拖拉机CAN通信网络系统报文发送接收正常,测试模拟过程中没有出现错误帧,通信效果良好,系统稳定可靠;通信网络理论负载率理论计算结果与测试结果基本一致,验证了CAN网络系统的实时性和可靠性。     

丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统研究

针对丘陵山地拖拉机作业地形复杂，传统电液悬挂控制系统地形适应性差的问题，设计了一套横向姿态可调的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统。根据丘陵山地拖拉机仿形控制作业需求，在传统悬挂结构基础上加装一个液压驱动旋转装置，设计了一种仿形悬挂机构，基于液压多点动力输出技术设计了带有负载反馈的闭心式液压控制系统，并提出了一种基于带死区的经典PID算法的控制方法。通过对阀控非对称液压缸工作原理的分析，建立了其数学模型并推导出仿形控制系统的传递函数，运用Matlab/Simulink建立了电液悬挂仿形控制系统的动力学模型并进行了仿真分析，仿真结果表明，系统在0°~11°阶跃信号的作用下，调整时间约为0.4s，几乎无超调，系统稳定后农机具横向倾角约为11.1°，稳态误差约为0.1°，仿真结果验证了该控制算法的有效性。通过对传统拖拉机的液压悬挂装置进行改装，将原来的手柄操纵式液压悬挂装置改装成带有虚拟终端的电液悬挂控制系统，搭建了仿形控制试验台并进行了室内台架试验，试验结果表明，系统调整时间约为2.2s，几乎无超调，系统稳定后农机具横向倾角约为11.2°，稳态误差约为0.2°，在系统允许误差（0.5°）范围内，试验结果验证了所设计的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统调节的快速性与稳定性，满足拖拉机等高线坡地作业需求。     

基于Proteus的同步器倾斜性检测系统设计

为了满足同步器总成检测要求,文章设计了一套基于同步器齿毂齿套倾斜性检测系统。文章不仅完成同步器倾斜性检测系统机械结构、硬件、软件的设计,还介绍了所研制的计算机和单片机控制的汽车同步器总成倾斜量检测系统、检测原理及试验仿真。此外,还提出基于Proteus的系统开发方法,应用Proteus进行原理图设计,根据Proteus中的电子元件特性模拟了检测系统的微位移传感器,并利用Proteus与Keil的联合调试进行仿真分析,得出仿真数据。相比于其他检测装置,该系统在检测精度和自动化方面更臻完美。     

计算机液控比例伺服加载悬挂试验台的研究

通过一种新型的计算机液控比例伺服加载悬挂试验台对农业拖拉机后置三点悬挂装置的提升能力进行测试,该系统负荷控制采用计算机数字PID电液比例反馈控制,满足试验的要求,且同步完成试验数据采集、报告的编制打印及存储。其具有较高的测量精度和效率,且操作简便,是拖拉机后置三点悬挂系统性能指标评价和测试的理想试验装置。