拖拉机作业机组仿真试验台及其综合控制研究

文中以拖拉机牵引作业机组为原型研制了拖拉机作业机组仿真试验台 ,用于拖拉机及其机组的智能化控制研究。并利用该物理模型进行了拖拉机作业机组的发动机负荷率、滑转率、作业阻力三参数的综合控制研究。研究结果表明该仿真试验台是研究开发拖拉机智能控制系统的有力工具 ,所开发出的控制系统对开发机载控制系统有参考价值     

智能控制技术在履带式拖拉机上的应用研究

为解决履带式拖拉机控制系统智能化程度不高、动力不足、环境适应能力不强的问题,针对其智能化控制系统进行了设计和改进。拖拉机采用分布控制管理系统进行控制,采用CAN总线实现通信,主要组成为总控制器、变速器控制、换挡/离合、油门控制器、转向控制器和悬挂控制器。通过对其履带式驱动桥进行改进,包括采用行星式转向机构和液压系统进行控制,提高了履带式拖拉机的动力和性能。实验室和田间试验结果表明:履带式拖拉机的控制系统可完成对拖拉机的智能控制,保证了其稳定行驶,能够满足拖拉机的设计和性能要求。     

浅析液压驱动技术在拖拉机中的应用

为了提高拖拉机的动力性能、经济性、安全性和舒适性,满足不同工况和作业要求。笔者介绍了液压驱动技术在拖拉机中的应用,分析了液压驱动技术的概念和特点以及其在拖拉机行走系统和工作装置中的应用方式和原理,探讨了液压驱动技术在拖拉机中的发展趋势和未来展望,指出其在电液一体化、智能化、节能化、多功能化、模块化、标准化、绿色化、低噪音化、低排放化等方面的发展方向,提出了加强理论研究和创新能力、加强应用试验和推广应用、加强国际交流和合作等发展建议。旨在为拖拉机液压驱动技术的研究和应用提供参考,为农业机械的发展和农业生产的进步作出贡献。     

电力自动控制系统应用于拖拉机的优越性分析

基于当前智能电力控制技术,对拖拉机应用效果进行了优越性分析。在了解国内外拖拉机发展基础上,结合拖拉机工作原理与作业特性,选取模糊控制算法与PID自动调节方法,对拖拉机的电力自动控制系统硬件构成及软件控制两大方面进行优化,设计了电力控制部件变换电路、力位综合控制及传感与导航控制程序,并进行试验性能验证。试验表明:电力自动控制系统的应用与传统式拖拉机相比,位置定位、转角控制及作业深度等精准度得到提升,实现了拖拉机驱动环节的混合动力控制,整体作业效率提升了近45%左右,能耗效率由8.9 kW·h/6 6 7 m^2降低至5.7 kW·h/667m^2,所耗费用降低了20%左右。     

基于PLC技术的播种机电气自动化技术研究

目前,不少播种机虽然已将耕作、播种、填土等工作集于一体,但其控制系统多采用机械机构,尤其多采用齿轮副,通过不完全齿轮、槽轮机构或者棘轮机构等实现各装置的间歇运动。这种控制方法控制效率较低,故障率较高,如果采用PLC控制系统不仅提高播种机的自动化控制速度,还可提高整个电气化系统的运行效率,且通过闭环反馈调节,提高了播种机的播种质量。为此,将PLC控制器引入到了播种机电气自动化控制系统中,并对其播种效率和播种性能进行验证。验证结果表明:采用PLC控制后可以明显地提高播种效率和播种质量,对提高播种机电气自动化水平具有重要的意义。     

电子技术在拖拉机上的应用研究

对电子技术在拖拉机上的应用研究进行了论述,指出今后拖拉机的发展趋势是向机械、电子、液压一体化方向发展,拖拉机上电子设备的应用是衡量其技术水平高低的重要标志之一。     

液压技术在农用拖拉机上的应用

近年来,随着我国科学技术水平的不断发展,液压技术也得到了空前的发展,将液压技术广泛应用于农用拖拉机上,不仅能够提高机械化程度和水平,同时还能提高我国农业生产的整体质量,促进我国农业的发展,其优势是显而易见的。     

电控机械式自动变速箱在拖拉机上的应用探讨

简单介绍了电控机械式自动变速箱的结构、原理 ,综述了国内外的的研究状况 ,并对其在拖拉机上的应用进行了探讨     

拖拉机使用上的三种错误做法

用油门控制发动机的转速有些拖拉机驾驶员将油门放到最大位置，以期提高发动机的转速和作业速度，这对轻负荷作业的拖拉机发动十分不利。例如，播种、平地运输、中耕以及排灌、加工等作业，由于机组作业编组中不能使拖拉机达到满负荷，此时提高油门会造成油耗增加，降低经济效益。而且发动机在最高转速下运转还会加速发动机各摩擦表面的磨损，使机件提前报废。正确的使用方法是：     

电力控制系统在拖拉机耕深控制中的应用研究

土地耕作是拖拉机的一项重要作业内容,耕作质量通过耕深来反映。拖拉机耕深控制方法大多为液压式或电液混合式,控制的准确性和可靠性较高,但耕深调节存在一定的滞后,而采用电力控制系统可以较好地解决上述问题。为此,在拖拉机上安装电力控制系统,对铧式悬挂犁组的耕深进行控制。系统接收传感器的实时数据,分析结果并与设定的耕深数据比较,确定耕深的修正量;步进电机按照控制指令转动,使分配室内的油液重新分配,改变犁体提升臂的位置以达到调节耕深的目的。试验结果表明:在不同的试验条件下,实际耕深偏离设置值很小,系统对耕深的监测准确,实时性和准确性较高。     

视觉导航拖拉机自动转向控制系统研究

拖拉机的转向控制系统是实现自动驾驶的重要组成部分。为此,以铁牛654拖拉机为研究对象,进行了自动转向控制系统的研究,提出了基于简化的运动学模型模糊控制方法。将利用视觉传感器得到的方位偏差和侧向偏差作为控制器的输入,控制器可以根据输入实时输出相应的前轮转角。仿真和试验表明,该控制器有比较好的跟随性和响应性,可以较好地适应低速时拖拉机行驶的要求,为深入开展拖拉机的自动驾驶研究提供了有益尝试。     

基于神经网络的拖拉机自动导航系统

针对数学模型复杂的拖拉机转向控制问题,使用基于神经网络的控制方法,以福田欧豹4040型拖拉机为研究对象,进行农用车辆导航控制研究。以车辆航向偏差和航向偏差的变化率为输入变量,以前轮转角的变化量为输出变量,设计车辆转向控制神经网络控制器,对拖拉机进行转向控制。仿真表明,该方法可以对拖拉机的转向进行有效控制。实验结果表明,拖拉机在50m的行驶距离内,最大横向偏差为0.18m。     

基于UG自动编程技术的拖拉机零件数控加工技术研究

随着现代农业自动化水平的不断提高,更多具有自主作业能力的自动化农业机械被运用到了农业生产过程中,但农机需要精度较高的零部件与之匹配才能实现精准化作业。为了提高拖拉机零件的数控加工效率和精度,将UG软件引入到了零部件的数控加工工艺设计过程中,根据零部件的模型进行了工艺分析和参数确定,在确定好刀具和坐标系、加工工序及刀具走刀路径后,采用UG自动编程技术生成了加工代码,从而有效地提高了数控加工的效率和质量。为了验证方案的可行性,以拖拉机轴类的数控加工为例,对方案进行了可行性验证。验证结果表明:采用UG软件可以自动生成刀具的加工轨迹,并实现加工过程的仿真模拟,最后形成加工代码,证明在拖拉机零部件的数控加工过程中使用UG自动编程是可行的。     

东方红拖拉机自动转向控制系统设计

以东方红X804型拖拉机为平台,改造原拖拉机的油路,使用电控比例液压阀,并设计电控单元,组成了自动转向控制系统.简述了油路的改造与电控比例液压阀安装,电控单元的设计,包括单片机(C8051F040)、角度传感器(KMA199)以及CAN总线网络,实现了SD卡存储系统,实时存储试验过程中的数据.试验结果表明:信号跟踪的最大误差1.1°、平均误差0.5°、平均延时为0.2s.自动转向控制系统具有良好的响应特性,满足转向系统的性能要求.     

VR技术在拖拉机零配件设计中的应用

为进一步提升拖拉机零配件的设计与改进效率,将VR技术应用于设计。在虚拟现实核心理念的基础上,选取通用拖拉机关键零配件进行参数设计,将数学模型与物理模型相结合,对整机的传动系统、执行部件进行建模,并通过VR装配调控技术,形成路径规划与装配流程搭建仿真试验平台。试验表明:在VR场景设置下的拖拉机零配件机械设计与装配整体效果良好,设计可视度较实体建模与装配改善效果可提升9. 1%,零配件位姿调控时间提升至0. 52s,调控精准,且大幅度节省设计与装配时间;同时,零件的装配约束度可达到93. 7%,满足设计要求,装配精度可达90%以上。此设计应用可为其他机具改进优化提供理论支撑,具有较强的应用价值。     

基于驱动效率的四驱拖拉机驱动系统优化设计

四轮驱动拖拉机设计时,需要综合考虑前后轴上轴荷分配、驱动力分配对驱动效率的影响,目前的设计方法多采用经验法进行配重,无法适应农用拖拉机不同工况的需求。为此,针对拖拉机在犁耕工况下,会产生轴荷转移问题,分析了轴荷变化对四驱拖拉机驱动效率的影响,并以固定速比四轮驱动结构为研究对象,提出了一种以驱动效率为目标函数的优化方法,使用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化求解,旨在为设计四驱农用拖拉机驱动系统提供一种新的思路。     

拖拉机自动导航摩擦轮式转向驱动系统设计与试验

针对农机导航系统中使用传统拖拉机前轮转向驱动子系统机构复杂、装卸不便等问题,设计了一种摩擦轮式转向驱动系统。摩擦轮式转向驱动系统主要由驱动装置和相匹配的自适应模糊转向控制器组成。驱动装置采用平行四连杆机构以实现工作模式的快速切换,使用夹持固定方式实现便捷装卸。搭建了试验台架以获取摩擦轮驱动装置的滑移特性数据。同时设计适用于该驱动装置的自适应模糊转向控制器,基于液压系统离散传递函数和滑移特性数据建立了驱动系统递推仿真模型,采用该仿真模型构建遗传算法参数优化器对控制器参数进行在线优化。进行了仿真模型验证试验、遗传算法参数优化器性能对比试验和驱动系统性能试验,结果表明:仿真模型与实际系统基本一致;经过遗传算法参数优化后控制器阶跃响应上升时间减少15%,稳态误差达到3%标准所需调节时间减少29%,消除了振荡现象;所设计驱动系统的20°阶跃响应平均绝对稳态误差为0.197°,平均上升时间为2.0 s,稳态误差达到3%标准的平均调节时间为2.4 s,拖拉机前轮控制效果良好。应用试验表明驱动系统能基本满足拖拉机配套2BFQ-6型油菜精量联合直播机机组自动导航作业要求。     

无人驾驶拖拉机路径跟踪联合控制研究

为实现无人驾驶拖拉机的路径跟踪控制,提高其智能化水平,以中国·徽拖HT1804F型拖拉机为研究平台,建立拖拉机-路径侧向动力学模型,采用滑模控制方法设计了一种基于横向偏差和航向偏差的拖拉机路径跟踪联合控制算法,然后基于CarSim与Simulink设计了联合仿真试验.结果表明,该路径跟踪联合控制算法能够使拖拉机稳定、精...     

基于东风1204拖拉机自动导航转向控制系统设计

以东风1204拖拉机为原型,通过分析拖拉机自动导航与车道偏离预警系统(LDWS)的异同,以LDWS转向控制模型为基础,推导出拖拉机动力学模型。通过分析液压转向机构工作原理,制定了液压自动转向机构的改装方案,并利用Sim Hydraulics工具箱搭建了液压自动转向系统模型,且基于此转向模型设计了自动导航拖拉机液压转向系统模糊控制器,在Mat Lab/Simulink中进行仿真试验。结果表明:所设计的转向系统模糊控制器具有良好的转向跟踪精度,其最大跟踪误差小于1°,控制效果良好。