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。     

葡萄园拖拉机自动导航系统设计与试验

【目的】为了实现拖拉机在葡萄园内的自动导航控制.【方法】设计开发了一套导航控制系统,该系统采用变论域模糊法作为导航控制决策,系统通过输入横向偏差和航向偏差的变量,改变模糊控制论域,提升系统的自适应能力,使得系统响应速度更快精度更高,提高拖拉机在葡萄园复杂的环境导航效果.【结果】试验结果表明:当拖拉机以0.25 m/s和0.35m/s的作业速度行驶时,导航的平均横向偏差分别为2.46、2.77 cm,最大偏差分别为5.36、14.68 cm,均方差分别2.92、4.79 cm.【结论】设计的导航控制系统基本满足拖拉机在葡萄园内导航作业需求.     

基于无人驾驶的小麦密行精密播种机组的 设计与试验

为了实现小麦密植播种以及华北地区小麦玉米联作的农艺要求,将无人驾驶技术和精密播种技术相结合是最佳选择。本文设计了无人驾驶拖拉机以及精密播种机组,采用自动导航无人驾驶拖拉机为播种机提供动力,小麦播种机开沟盘采用“八密一稀”的排布方式。对小麦密植播种机关键部件进行了设计,对无人驾驶拖拉机动力系统的动力以及续航需求进行匹配。田间试验表明：选取的50 m的作业距离内整机作业横向最大偏差为2.1 cm,平均偏差0.094 cm,具有较好的直线行驶能力,在进行换行作业时相邻行程间邻接行距最大偏差1.5 cm,平均偏差为0.48 cm,能够满足换行作业时整机作业相邻幅宽行间距11 cm的作业需求。     

拖拉机故障简易检测八法

拖拉机在运行过程中,如果发生机械故障,不仅造成经济损失,甚至车毁人亡。如何根据经验和操作情况检测拖拉机的运行故障,避免事故发生呢?下面介绍八种简单的方法。1．外形检测观察拖拉机外形,如拖拉机停放在平坦的路面上有倾斜,轮胎有不正常     

基于路径弯曲度动态预瞄搜索算法的车辆路径跟踪控制软件系统设计

为实现农业机械田间作业时的路径跟踪控制,在无人驾驶高速插秧机硬件系统基础上,采用基于规划路径弯曲度的动态搜索预瞄算法设计了路径跟踪控制软件。该算法以作业机械横向偏差和航向偏差作为航向模糊控制器的输入变量,以前轮转角期望值为输出变量,设计航向模糊控制器,实现航向控制;同时结合转向模糊免疫PID控制器对步进电机的PWM频率进行控制,实现水田作业机械的方向改变,从而完成作业机械沿规划路径自动行驶跟踪,并用Matlab/Simulink仿真平台对所采用的路径跟踪控制原理和所设计的模糊控制器进行了有效性验证,结果表明所采用的控制方法是可行的。经试验,插秧机以1 m/s的速度进行直线跟踪时最大的跟踪偏差只有4 cm,且始终围绕零值附近上下波动,计算平均跟踪偏差为0.84 cm,能够满足水田作业机械路径跟踪控制的要求。     

自动导航插秧机作业性能试验研究

农业机械自动导航技术日渐成熟,导航产品带来了较好的经济效益,但这些导航产品只与部分车型的旱地拖拉机配套使用,仍缺少一套适用于水田拖拉机作业的自动导航产品。现提出一种改装方法,将一套旱地拖拉机导航系统安装至水田插秧机上,分别在广东和黑龙江进行田间试验,利用全球定位系统(global positioning system,简称GPS)分别采集记录插秧机自动导航作业与驾驶员人工作业时的数据,分析两者作业轨迹的直线度,比较两者的作业效果,探究该导航系统在插秧机上的作业性能。结果表明,驾驶员直线作业轨迹的平均绝对横向偏差为4.46~4.50 cm,横向偏差的标准差为2.69~3.36 cm。自动导航的平均绝对横向偏差为2.29~2.70 cm,横向偏差的标准差为1.63~1.90 cm,说明该自动导航插秧机的作业精度以及稳定性比人工驾驶高,通过这一改装方法将自动导航系统安装至水田拖拉机上后在水田作业过程中依然保持良好的作业性能,其安装方法简单而且可靠性高,为后续水田拖拉机自动导航系统的开发与研究提供参考。     

自动导航拖拉机的农机具作业精度研究

针对自动导航拖拉机带农机具作业时农机具跟踪误差会被放大的问题,提出了1种能够提高农机具作业精度的拖拉机导航算法。采用路径跟踪误差最小的优化控制方法,研究拖拉机自动导航作业时引起机具误差大的因素及改进方法,设计具有农机具误差项的拖拉机模型预测控制算法,对该算法进行可行性试验及对比试验。试验结果表明采用带机具误差项的算法使农机具横向偏差平均降低了42.36%,横向偏差标准差平均降低了40.91%,航向角最大偏差平均降低了6.11%,航向角偏差标准差平均降低了31.04%。结果表明增加农机具误差项的模型预测控制算法能有效提升农机具的作业精度。     

油菜直播机组自动对厢作业控制器设计与试验

针对基于视觉的油菜直播机组自动对厢作业控制,本研究提出了结合模糊控制和带死区的PD控制的组合控制器,其中模糊控制器作为对厢作业路径跟踪控制器,带死区的PD控制器作为直播机组转向控制器。根据直播机组运动模型和相机成像模型,分析了图像路径参数跟随直播机组运动的变化规律,并设计模糊控制器的控制规则。同时,在图像中将直播机组与目标厢沟相对位置没有偏差时的图像路径标定出来作为图像目标路径,据此以图像实时检测路径与图像目标路径的角度偏差和截距偏差设计为模糊控制器输入,前轮目标转角为模糊控制器输出。对直播机组前轮转向控制则设计了带死区的PD控制器,通过两者的有机结合实现了直播机组的自动对厢作业。田间试验结果表明:油菜直播机以0.5或0.8m/s的速度行驶时,直线导航跟踪的横向偏差小于6cm,以1.0m/s的速度行驶时,横向偏差小于10cm。     

基于无线定位的温室生产平台自动导航

  目的  为了提高温室内车辆自动导航的精度,提出了一种基于超宽带定位和带有自调整函数模糊控制的路径跟踪方法。  方法  首先利用超宽带(UWB)模块构建无线定位系统,采用二元三次多项式对定位误差进行拟合,并修正测量点误差;其次结合带自调整函数解析式的模糊控制器,对横向偏差与航向偏差的权重进行动态调整,输出前轮转角;最后分别进行直线和矩形路径跟踪的实车试验,并与使用纯追踪方法的结果进行对比。  结果  在进行不同初始状态的直线路径跟踪时,平均偏差均值为22.4 cm,标准差为5.8 cm,稳态偏差平均值为5.4 cm,比纯追踪模型精度分别提升了28.4%、40.2%和34.9%;进行矩形路径跟踪时,平均偏差为14.4 cm,最大偏差为46.9 cm,相比于纯追踪模型精度分别提升了46.5%和53.5%,其中最大偏差主要出现在矩形的转角处。  结论  本研究提出的方法具有较好的稳定性和控制精度,能满足生产平台在温室内自动导航作业需求。图8表3参24     

拖拉机故障预测八法

外形预测——通过对拖拉机外形观察,若有异常,如拖拉机停放在平坦的路面上有倾斜,则说明轮胎有不正常的磨损、划裂或有零部件丢失等。间隙预测——拖拉机各部位的间隙都有其标准值,如果间隙过大或过小,即表明有了故障。渗漏预测——如拖拉机某些部分的密封性能变坏,出现漏水、漏气、漏油、漏电等现象。耗油预测——拖拉机的各种油耗均有标准范围,如出现耗油量明显增加,表明拖拉机隐存故障。声响预测——如果拖拉机某些部件在运行中发出异响,说明该部件有故障。气味预测——驾车时,如果嗅到异常气味(焦糊味等),表明车有故障。温度预测——行…     

基于UWB定位的农业机械辅助导航系统设计与试验

【目的】低成本实现南方中小型田块中农业机械田间精确定位,降低农机操作人员劳动强度、提高农机作业效率。【方法】采用超宽带(Ultra wide band,UWB)技术对作业机械进行实时定位,通过位置解算算法,得到定位标签的三维精确位置坐标;利用位置校正算法,修正作业机械车身倾斜引起的田间定位误差;设计基于AB线的路径规划算法,实时规划作业路径并计算作业偏差;通过可视化人机交互界面为农机操作人员提供实时辅助驾驶信息。【结果】水田环境中,分别以0.5、1.0和1.5 m/s的速度沿规划路径行驶时,系统平均横向定位偏差均小于7 cm;当行驶速度大于1.0 m/s时,利用位置校正算法平均横向定位偏差降低了52.79%,标准差降低了49.82%,最大横向定位偏差降低了50.04%。搭载辅助导航系统进行田间插秧试验,各行作业轨迹与自身行拟合直线的平均横向偏差为5.90 cm,标准差为3.64 cm;各行作业轨迹与其规划直线路径的平均横向偏差为6.98 cm,标准差为4.95 cm。【结论】辅助导航系统具有较高的定位精度和良好的稳定性,成本低且通用性强,能够满足南方中小型田块中农业机械田间作业要求。研...     

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。     

拖拉机转向跟踪复合模糊PID控制研究

为提高拖拉机在自主导航行驶中转向跟踪控制的响应特性和稳定性,设计了以拖拉机前轮转角偏差和偏差变化率为输入,以电机控制电压和PID 3个控制参数为输出的模糊控制器,结合PID控制器实现前轮转角偏差大于10°时采用模糊控制和转角偏差小于等于10°时采用自适应模糊PID控制。仿真结果表明,采用复合模糊PID控制器在前轮转角偏差较大变化范围内均能实现快速和准确的转向跟踪。     

悬挂装置参数对拖拉机振动特性的影响

为研究不同农具位置对悬挂农具拖拉机振动特性的影响,以东方红-LX754拖拉机和淮丰1LS-740深松机为研究对象,采用CATIA软件建立拖拉机和农具简化的几何模型以及MATLAB编写随机路面文件,并基于ADAMS软件修改轮胎参数文本和导入随机路面激励文件,构建深松机-拖拉机-路面系统的虚拟样机。通过仿真研究悬挂装置参数对拖拉机驾驶员垂向振动加速度、座椅安装处俯仰振动角加速度、拖拉机质心垂向振动加速度的影响。结果发现,内提升臂与水平方向的夹角从20°增大到70°时,驾驶员垂直振动加速度峰值从30.09 m/s~2降低到17.61 m/s~2,垂直振动峰值频率从1.36 Hz增大到2.12 Hz,座椅安装处俯仰振动角加速度峰值从11.12 rad/s降低到7.56 rad/s,拖拉机质心垂直振动加速度峰值从42.42 m/s~2降低到29.33 m/s~2。     

路面不平度的特性分析

利用激光武不平度测试仪沿着行驶方向测定混凝土、砖、土路面的不平度,对每一种路面不平度的轮廓均方根偏差、轮廓微观不平度的平均间距、功率谱函数和分形维数进行了分析,结果表明:传统的粗糙度评定参数在描述各种路面不平度时具有明显的局限性,而利用分形维数可以较好的表征随机路面的不规则程度.     

黑土区坡耕地田间道路的水力侵蚀特征

选取土质平坦路面、土质车辙路面、砂石平坦路面3种黑土区常见农用道路类型,采用人工模拟降雨试验方法,对黑土区不同农用道路侵蚀特征进行分析。结果表明:3种常见农用道路径流系数为0. 87～0. 90,产流过程相似,可分为迅速增长与相对稳定2个阶段。3种路面产沙过程有明显区别,侵蚀量表现为土质车辙路面土质平坦路面砂石平坦路面。3种路面细沟发育情况均不相同,土质车辙路面细沟发育较快,土质平坦路面产生细沟多于土质车辙路面且细沟发育结束较早,砂石平坦路面产生细沟较少且发育缓慢。可见,砂石平坦路面抗侵蚀效果较好,适合在东北黑土区农用道路建设中推广应用。     

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。     

冬季拖拉机驾驶注意事项

冬季气温低，拖拉机在冰雪道路上行驶时，因路面滑，极易发生事故。为此冬季拖拉机驾驶应注意以下几点：     

拖拉机的安全操作

<正>拖拉机以其良好的经济性能和动力性能被广泛用于农业、工程和其它行业。但拖拉机在日常使用过程中也会出现一些这样或那样的问题,给广大用户造成了各方面的损失。以下就拖拉机的日常安全操作进行论述,供拖拉机驾驶员参考一、复杂道路驾驶1.乡村公路驾驶。乡村公路路面窄,质量差,应低速行驶。注意不要与畜力车、拖拉机、人力车、放养的牲畜家禽抢道行驶。超车时,应注意观察路面宽窄,前方有无来车并要留有足够的侧向距离,减速通过。与牲畜交会时,不可强行     

谈谈冬季拖拉机的正确使用

冬季气温低,拖拉机的使用与其他季节大不相同,根据我多年使用中的经验,谈谈冬季拖拉机如何使用。一、拖拉机安全行驶的技术要点1.严防机车打滑和侧滑。拖拉机在积雪和薄冰的路面行驶,由于行走机构与路面的摩擦力很小,行走转向机构极易出现打滑而发生肇事。此时,拖拉机必须慢行,不能急转弯,还要避免变换档位,否则便要失控。如果行走在斜坡上,行进速度更要缓慢,要用低档小油门,以避免发生打滑现象。当拖拉机必须越过雪堆时,则应垂直正对雪堆通过,而不应在偏向雪堆两侧通过,