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。     

拖拉机变速箱动力换挡技术特点及方式研究

动力换挡技术是先进拖拉机变速箱广泛使用的关键技术,能够有效解决传统变速箱在换挡过程中动力中断的问题,实现拖拉机在牵引农机具换挡过程中行驶速度的稳定性,能够有效保证农机具作业的实际需求,通过对拖拉机动力换挡技术的发展过程及基本原理的介绍,说明了其关键技术的实施及常用解决方案。     

拖拉机动力换挡技术

随着我国拖拉机工业的发展,拖拉机技术水平的升级换代迫在眉睫。其中,动力换挡(也叫负载换挡)技术是国内拖拉机生产企业的研发方向。通过介绍拖拉机动力换挡变速箱的工作原理,让读者对动力换挡技术及发展应用现状有所了解。     

拖拉机动力换挡变速箱换挡特性研究

以国产某新型动力换挡变速箱为研究对象,分析整体工作原理,使用AMESim建立了动力换挡变速箱液压控制系统和传动系统的模型;按照实际参数对模型参数化,仿真分析了换挡过程中变速箱液压控制系统压力、流量变化,以及输出转速、扭矩变化。结果表明:所建模型验证了该新型动力换挡变速箱设计方案的合理性和稳定性,模型可作为变速箱后期的改进及改进电控单元换挡控制策略的参考。     

拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究

拖拉机动力换挡变速器通过控制多组湿式摩擦离合器之间的转矩传递来实现不停车换挡,具有不会因超载使发动机熄火、起步性能好、能降低外载荷突然变化所引起的传动系统振动与冲击等优点。换挡离合器的分离与接合时序是影响拖拉机换挡平顺性和操作舒适性的关键因素。本文研究了换挡过程动态特性分析方法,引入变速器输出转速和输出转矩作为拖拉机生产率和动力性的评价指标,弥补了传统换挡品质指标不能对拖拉机性能进行评价的不足。运用动力学原理构建动力换挡变速器模型,研究了不同换挡重叠时间下的离合器载荷、滑摩功与功率特性,确定了动力换挡变速器换挡品质的控制方法及控制策略。提出以动力换挡变速器输出转速变化幅值为指标来优化换挡重叠时间与离合器接合油压,通过仿真验证了拖拉机换挡过程中离合器控制策略的有效性。仿真结果表明,通过该优化算法所选择的换挡参数受拖拉机牵引载荷变化影响较小,变速器输出转速过渡平稳,可减少负向输出转矩的产生,避免换挡过程中拖拉机减速或动力传递中断,提高了换挡品质。     

滑动齿轮换挡拖拉机变速箱的改进设计

介绍了滑动齿轮换挡拖拉机变速箱改为斜齿轮啮合套换挡结构的设计过程,从传动路线的优化选择,到斜齿轮倒锥齿圈等具体零部件结构设计进行了阐述,通过改进设计提升了拖拉机变速箱性能,使操纵更轻便,同时降低了噪声。     

基于数字孪生的动力换挡拖拉机换挡策略研究

发动机性能变化和牵引阻力波动等时变因素对大功率动力换挡拖拉机（PST）换挡策略的适应性具有巨大威胁。为了构建动态精准模型和应对负载波动,以提高PST换挡策略的适应性,提出了一种基于数字孪生的自适应换挡策略。一方面,将发动机状态变化视作内部干扰,基于深度确定性策略梯度（DDPG）算法对虚拟PST发动机进行实时校准,结合PST机理模型,实现对PST的实时动态精准建模。另一方面,将牵引阻力波动视作外部干扰,提出基于深度Q网络（DQN）的换挡策略生成方法。在实时动态精准建模和换挡策略自动生成两个机制的协同作用下,实现换挡策略的自适应调整。最后,开展了犁耕工况下的虚拟PST训练仿真及本文方法与模糊自适应方法的车速跟踪对比试验。结果表明,发动机转矩和燃油消耗率跟踪误差均值不超过7.28N·m和1.55g/(kW·h),实现了对物理PST的动态精准建模。在长时间使用之后,发动机和牵引阻力的变化导致模糊自适应方法的换挡点和模糊规则不再完全适用,换挡表现逐渐变差,而本文方法的换挡表现和车速跟踪效果全程良好,其车速跟踪误差均值、燃油消耗率均值和总换挡次数分别为0.0125m/s、229.76g/(kW·h)和42,比模糊自适应方法分别减小0.91%、11.14%、34.38%,验证了本文方法的适应性和优越性。     

动力换挡拖拉机和无级变速拖拉机对比

对动力换挡拖拉机和无级变速拖拉机主要技术特点进行介绍,根据国外知名试验室测试数据进行作业性能和经济性对比分析,对两种拖拉机在我国今后发展趋势进行了展望。     

重型拖拉机动力换挡变速器电液换挡品质研究

为避免动力换挡拖拉机换挡时的动力中断,减少换挡冲击,以某款自主研发的拖拉机全动力换挡变速器为对象,对重型拖拉机动力换挡变速器（Power shift transmission, PST）换挡品质进行研究。换挡重叠时间和最佳接合压力对于提高换挡品质和实现自动换挡有重要意义。以换挡重叠时间和接合压力为切入点,研究不同的压力控制策略对换挡品质的影响。结果表明,换挡重叠时间为0.3s时,换挡液压冲击最小、滑摩功最少且扭矩损失最少,具有最佳的换挡品质;接合压力在0.40~0.63MPa（滑差455.2~560.0r/min）范围内的输出扭矩相同,滑摩功和换挡液压冲击在换挡接合压力为0.40MPa时有最小值。本研究为进一步实现换挡离合器压力跟踪和精确控制奠定了基础。     

基于MFAPC的动力换挡变速箱湿式离合器压力控制方法

针对大功率拖拉机动力换挡过程中湿式离合器充油压力实际值与理想值之间存在偏差的问题,提出了基于紧格式动态线性化的离合器压力无模型自适应预测控制（Model free adaptive predictive control,MFAPC）算法,以实现离合器油缸压力的跟随控制。考虑到外界干扰和离合器液压控制系统参数的不确定性,构建湿式离合器驱动执行机构的完整非线性动力学模型和AMESim仿真模型,以离合器油缸压力为控制目标,采用紧格式动态线性化方法将非线性离合器液压执行机构数学模型等价转换为动态线性化数据模型,并设计了基于MFAPC的湿式离合器压力控制器,经Matlab/Simulink仿真试验验证了动态线性化模型的正确性及控制算法的可靠性。结果表明,与PID、MFAC等算法相比,本文算法控制跟踪效果更优,且具有较好的鲁棒性;MFAPC能够快速调整控制参数,响应期望压力变化;在方波信号激励下的响应时间仅为0.119s,在正弦信号激励下的稳态误差仅为±0.0281MPa,比传统PID算法降低了48.91%。此外,MFAPC的抗干扰能力优于其他算法,在接合过程中,湿式离合器最大冲击度仅为16.57m/s3,证明该算法具有较好的动态性能,有利于提高动力换挡的换挡品质,保证大功率拖拉机工作过程中的动力性。     

拖拉机传动系加载磨合台测控技术研究

介绍拖拉机传动系加载磨合台的系统构成、软件设计、功能与创新之处。本磨合台采用电封闭结构,驱动电动机驱动被试传动系,被试传动系带动加载电动机,加载电动机产生的电能又返回驱动电动机,实现能量的循环利用。软件设计保证用户操作简单、稳定可靠。     

拖拉机负载增扭/梭行换挡副变速器设计

动力换挡变速器换挡时动力不中断,且能够将复杂的换挡过程简化为按钮操作,在国外的拖拉机上已得到了广泛应用。为此,设计了一种新型的负载换挡行星齿轮副变速器,增加了原变速箱的挡位数,并实现了增扭负载换挡与梭行换挡。在分析了整体功能要求的基础上,确定了变速器的传动方案及结构,设计了副变速器液压控制系统,并对拖拉机各挡总传动比及理论车速进行了设计计算。同时,绘制了拖拉机牵引力和比油耗曲线,定义拖拉机牵引功率利用率和比油耗损失率用以评价拖拉机动力性和燃油经济性,并通过计算比较了改进前后拖拉机的动力性和燃油经济性情况。     

拖拉机全动力换挡自动变速器技术应用现状与展望

拖拉机变速器使用性能及其智能化对提高拖拉机机组作业效率和稳定性具有重要意义。目前,先进国家全动力换挡变速器技术十分成熟,而我国还处于理论研究阶段,变速器制造的自动化水平低,轮毂、齿轮的加工精度达不到设计要求;换挡控制策略只处于理论研究阶段,目前动力换挡变速器仍然采用手动控制,CAN总线技术应用水平低,其关键技术亟待自主研发。随着土地流转规模的增加,大型拖拉机的使用会越来越多,国家对农业装备研发投入的增加将促进我国拖拉机全动力换挡技术的开发和应用。     

拖拉机多路液压输出功率试验台测控技术研究

介绍多路液压输出功率试验台的系统构成、软件设计、特点与创新之处。该试验台的目的在于提供一种分流量区段、计算机系统实现自动加载与实时测试和处理的试验设备,主要测定农业拖拉机与机具连接处的液压动力输出装置上液压压力、流量和最大有效液压输出功率。     

基于英飞凌TC1766的动力换挡拖拉机控制系统研究

分析了拖拉机实现动力换挡的必要性,介绍了一款动力换挡传动系,并给出了换挡控制方法与控制器软硬件的实现架构。     

拖拉机液压机械无级变速器试验台设计

根据拖拉机液压机械无级变速器试验要求,提出了其试验台设计方案,确定了试验台驱动装置及加载装置,设计了试验台数据采集与控制系统。以东方红1302R拖拉机液压机械无级变速器为被试对象,完成了液压机械无级变速器的无级调速特性试验和自动调速特性试验。结果表明:所设计试验台自动化程度高、运转平稳,满足设计要求。     

基于时变扰动抑制的动力换挡拖拉机起步控制方法

针对拖拉机起步工况复杂,起步控制系统存在建模不确定性、参数摄动和时变扰动等问题,为提高动力换挡拖拉机起步品质和驾驶员操作舒适性,提出了基于时变扰动抑制的拖拉机起步控制方法.首先,以动力换挡变速箱(Power shift transmission,PST)为研究对象,通过分析拖拉机起步过程的动态特性建立PST起步动力学模...     

基于发动机反馈协调控制的拖拉机动力换挡品质分析

拖拉机动力换挡变速箱通过控制多组离合器之间的转矩以实现换挡动力不中断。基于拖拉机整个动力流传递方向,对其中的动力换挡模块进行建模。对参与换挡的两对离合器分为3种状态,建立动力学方程,分阶段求出车辆加速度。基于MATLAB/Simulink平台建立仿真模型,提出基于发动机反馈协调控制的动力换挡策略,仿真结果显示,该策略能够有效减小速度的损失和减小车辆冲击度。