一种玉米收割机的软件控制对象优化组合分析

以玉米收割机为研究对象,针对收割过程中由于不同的地貌特征和玉米生长状况造成的收割机推进器故障和收割机滚筒阻塞故障,设计了一种新型的玉米收割机行进速度控制系统,并设计了一种优化的模糊控制算法,对独立的收割机轮毂驱动电机进行模糊控制,实现了玉米收割机行进模糊智能控制。为验证本文设计的PID模糊控制软件有效性和可靠性,对玉米收割机模糊控制系统进行仿真实验。仿真实验表明:经过模糊控制优化后,玉米收割机轮毂驱动电机转速超调量明显降低,两侧不同位置的轮毂偏转角基本一致,达到了优化组合的目的。     

电动轮汽车起步加速性能联合仿真研究

四轮轮毂电机驱动汽车(简称电动轮汽车)是电动汽车的一个分支,其通过轮毂电机直接驱动车轮,给整车提供动力。虽然电动汽车节能环保,但存在动力性能不佳的情况。因此选用永磁无刷直流电机作为电动轮汽车驱动电机,利用永磁无刷直流电机外特性,分别采用Matlab软件和Carsim软件建立电机模型、模糊PID电机控制模型和整车模型,针对其起步加速性能进行联合仿真研究。仿真试验表明,在高附路面工况,有控制的电动轮汽车较于无控制的能够很好地改善其加速性能,其最高车速提升13%左右;在低附路面,利用模糊PID控制能够很好地解决无控制时产生的抖振问题,最高车速提升了16%左右。     

基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究

针对四轮轮毂电机电动汽车控制算法验证需要,基于CarSim和Simulink搭建了四轮轮毂电机电动汽车模型。将CarSim传统内燃机汽车模型修改为四轮独立驱动汽车模型,应用Simulink搭建电机模型,进行CarSim和Simulink联合仿真建立四轮轮毂电机电动汽车模型,并通过仿真实验对模型进行了验证。验证表明,电机模型和电动汽车模型均具有良好的响应特性,模型搭建合理;该模型为以后控制算法的研究奠定了良好基础。     

农业轮式机器人底盘转向运动控制及试验

针对农业轮式机器人各转向轮协调控制问题,提出一种转向运动控制方法。基于轮毂电机驱动的四轮独立转向机器人底盘结构,采用PID控制方法,构建轮间跟随联动的转向协调控制策略;设计轮式机器人转向控制的硬件与软件系统,对PID控制参数进行整定;并进行样机台架试验及路面验证试验。结果表明：该方法能精准控制轮毂电机转速,最佳PI控制参数K_p为0.45,K_i为0.02;台架试验中,底盘启动时存在1°～3°转向误差,但随时间推移,各轮逐渐吻合阿克曼转向关系;路面试验中,转向角可随目标信号实时调整,保持阿克曼转向关系,转角误差2°～3°,转向时间小于3 s,满足本文轮式机器人的作业要求。     

轮毂电机驱动电动汽车电子差速器仿真研究

针对轮毂电机驱动电动汽车前轮转向,四轮差速控制问题进行了研究。在Car Sim里建立了电动汽车整车模型,根据运动学模型,设计出基于转矩控制的电子差速器。并在Matlab/Simulink里建立了四轮轮毂电机驱动电动汽车电子差速器仿真模型,通过Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真,选择双移线试验工况和蛇形试验工况进行了验证,试验结果表明:电子差速器实现了更好的轮速跟踪和驱动力矩再分配,能够有效提高电动汽车的行驶稳定性。     

联合收割机最短路径设计—基于禁忌搜索和PID算法的

为了提高联合收割机的收割效率和自动化作业能力,使其在复杂地块具有智能路径规划功能,提高收割机作业的自适应能力,提出了一种基于禁忌搜索的智能联合收割机自动路径规划优化方案,并采用PID反馈调节控制算法,来降低算法的误差;建立了联合收割机智能搜索的禁忌算法模型,并设计了积分、微分和比例调节的PID控制模型;最后利用实地和软件测试的方法对算法的可行性和可靠性进行了测试。结果表明:利用禁忌搜索的PID控制算法可以有效地缩短路径规划时间,提高算法的精度,从而验证了算法在收割机智能控制上应用的可行性。     

轮毂电机驱动型电动汽车动力系统研究

对轮毂电机驱动型电动汽车的动力系统进行了研究。首先分析了轮毂电机驱动型电动汽车行驶时的受力情况,然后以某型号轮毂电机驱动型电动汽车为样车选取了轮毂电机和蓄电池,采用ADVISOR建立了轮毂电机驱动型电动汽车动力系统模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果验证了所选取的轮毂电机及蓄电池均满足设计要求。最后利用自行设计的电动汽车骨架样车进行了实验,验证了仿真的合理性。     

柔性底盘性能检测试验台设计与应用

为了检测基于偏置转向轴结构的四轮独立驱动、独立转向柔性底盘的性能和运动控制参数,试制了一种由4个水平转盘构成的柔性底盘性能检测试验台,设计了试验台检测控制电路和系统软件。通过柔性底盘在试验台上的运行,模拟直行和90°横行运动,进行柔性底盘运动性能及控制参数的测试。试验结果表明:在不同运动状态下柔性底盘轮毂电机的转速从0增加到匀速状态所需的时间为2~3 s,柔性底盘直行和90°横行的牵引力分别可以达到1 132 N和1 165 N;定速行驶时,柔性底盘各轮毂电机的驱动力不同,需要实时自动调节各轮毂电机的驱动电流,保证各独立驱动的轮毂电机协调运动。测试结果可为四轮独立驱动独立转向柔性底盘控制策略的制定和参数优化提供依据。     

基于ADVISOR的轮毂电机驱动型AGV性能仿真研究

针对目前由普通电机驱动的传统AGV能耗高、动力系统效率低以及续驶里程和续航能力不足等问题,对由轮毂电机为动力系统的AGV进行了性能仿真研究,并根据实际需要为轮毂电机驱动型AGV选取了相应的轮毂电机。利用仿真软件ADVISOR对轮毂电机驱动型AGV的动力系统进行了建模与仿真,对比分析了轮毂电机驱动型AGV与普通电机驱动型AGV在荷电状态SOC、电机和电池效率以及整车能耗等指标上的差别。研究结果表明:相比于普通电机驱动型AGV,轮毂电机驱动型AGV的电机和电池效率更高,续驶里程更长,整车能量消耗节省了15%。     

轮毂电机驱动汽车差动助力转向建模与仿真

针对轮毂电机驱动汽车建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。通过设计助力特性曲线来确定理想差动助力大小,然后通过转矩分配控制器控制轮毂电机的输出转矩。为了验证其可行性,通过MATLAB/Simulink平台对该模型进行了仿真分析,仿真结果表明:差动助力转向系统模型能够在车辆低速行驶时提高转向轻便性;当车辆高速行驶时,在提供转向助力时能保证驾驶员的路感。     

串联式混合动力拖拉机驱动系统设计理论和方法研究

基于混合动力拖拉机驱动系统的工作原理及性能要求,提出一种利用轮毂电机驱动两后轮的串联式混合动力驱动系统设计方案。通过对混合动力拖拉机驱动系统特性分析,提出了混合动力拖拉机动力性和经济性评价指标,对驱动系统主要零部件的参数进行设计和选型,通过理论建模和仿真分析的方法对驱动系统不同工况下的作业情况进行了分析和探讨,研究了混合动力拖拉机发电机和轮毂电机稳定工作1 h的发电量和耗电量,理论分析与仿真验证结果基本一致。研究结果为混合动力拖拉机驱动系统的研究提供相关的理论数据,同时也为进一步提高混合动力拖拉机驱动系统的效率及性能提供基础。     

基于BLDCM的智能播种控制系统设计

针对地轮驱动的玉米排种工作方式存在地轮打滑而造成漏播率增加的问题,设计了基于无刷直流电机驱动(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)的智能播种控制系统。该系统以STM32单片机作为PID控制器的核心处理器,利用无刷直流电机作为排种器驱动源,并通过增量式编码器实时采集排种器的转速,同时利用霍尔传感器获取播种作业速度。为实现PID控制的最优化,在Simulink环境下建立无刷直流电机的仿真模型,并结合PSO(Particle Swarm Optimization,粒子群优化)算法对PID参数进行优化设计。仿真结果表明:经PSO整定后,PID控制器的阶跃响应效果良好,超调量为4%,调节时间为0.12s。田间试验结果表明:在低速、中速、高速和变速作业条件下,本电机驱动系统较传统地轮驱动系统在漏播指数方面分别降低了0.9%、1.1%、1.4%和1.3%,在播种合格指数方面分别提高了1.8%、3.8%、2.8%和1.7%。     

基于单片机和模糊PID的拖拉机空调电机控制系统

为了实现对拖拉机空调电机转速的精确控制,设计了一种基于单片机和模糊PID的转速单闭环无刷直流电机控制系统,可以对电机转速进行控制调节,从而驱动制冷压缩机工作,降低拖拉机车内温度。实验结果表明:基于单片机和模糊PID的拖拉机空调电机控制系统稳态误差较小,控制精度较高,与理论基础相符合,证明了该方法的可行性和正确性。     

纯电动汽车轮毂电机直驱系统的研究进展

简要介绍了轮毂电机驱动系统的概念和特点,综述了轮毂电机系统在电动汽车上的应用和发展现状,针对轮毂电机系统的关键技术问题进行了对比分析,提出了未来轮毂电机驱动系统的发展方向。     

1076/3518型联合收割机滚筒减速器故障分析和检修

1076/3518型联合收割机的滚筒减速器是在保持1100系列滚筒减速器的原设计(行星轮减速机构)的基础上设计的,完全可以满足大豆、玉米及其他作物的收获需求,大大降低籽粒的破碎率。1000系列滚筒减速器     

行波型超声波电机模糊控制研究

超声波电机作为一种新型电机,由于其结构特点,使其在运行过程中具有复杂的非线性关系,常规的PID控制策略不能满足其控制需求。针对定位控制和速度控制存在的难点,文章设计了一种新型的超声波电机控制系统,该系统结合了模糊与PID控制算法的优点,即首先采用模糊算法调节频率控制量的参数值,改变电机速度实现初步定位;其次在设定目标值附近切换成PID控制策略,通过调节两相输入电压的相位差使其精确定位。本系统通过模糊PID控制器分别实现对超声波电机两相输入电压的频率和相位差进行控制,通过实验证明,模糊PID控制策略能有效地实现对行波型超声波电机的定位控制,其定位精确性可以得到保证。     

基于模糊PID参数整定的收获机前进速度控制优化

为了提高联合收获机前进速度控制的精度,解决前进速度控制的滞后问题,使收割机具有稳定的负荷和良好的脱粒能力,对驱动轮轴装配机构进行了改进,并提出了基于灰色预测的模糊PID控制方案,将其应用在了纵流联合收割机的控制系统中。控制系统使用单片机作为速度的控制装置,并可对装置故障做出预警。为了测试收割机速度灰色预测模糊PID控制方法的有效性和可靠性,对收割机的速度控制进行了测试。以喂入量作为干扰信号,通过测试发现:灰色预测模糊PID控制的速度控制响应时间短,响应迅速,满足设计需求,可以在各类联合收割机的速度控制器推广使用,为收割机速度控制的研究提供了较有价值的参考。     

基于模糊PID控制的无刷直流电机调速系统研究

无刷直流电机(BLDCM)是一个非线性、多变量、强耦合的系统,常规的PID控制难以达到良好的控制效果,模糊PID控制器依据模糊算法在线自整定PID参数,可弥补常规PID的不足之处,提高控制精度,取得更好的控制效果。论文对所设计的模糊PID控制器在Matlab/Simulink环境下进行了纯数学仿真的研究及调试。在数学仿真的基础上,采用dSPACE硬件平台对电机进行了硬件在环仿真,通过直接控制实物电机,验证了模糊PID控制系统具有良好的动、静态性能。     

基于模糊PID算法的智能车电机转速控制研究

针对传统PID控制参数难以适应不同曲率半径车道下智能车运行速度变化和RS-540有刷直流伺服电机调速变化的问题,设计了自适应模糊PID算法.首先,建立了电机的数学模型,提高控制精度,在此基础上构建了自适应模糊PID控制器,然后,通过PWM脉冲改变电枢电压的平均值来控制电机转速,再通过低通滤波使速度输出平滑.加入陀螺仪使...     

日光温室物联网设计研究——基于传感器智能网络操控系统

随着计算机硬件设备的不断更新和发展,计算机智能操作系统被广泛地应用到工程领域,其中PLC智能控制是最常用的智能控制系统之一。运用PID闭环控制算法,通过对PID算法的改进,降低了系统反应动作的延时时间,增大了系统的灵敏度。对于外部参数的采集过程,采用编程方式对参数采集过程实现了自动控制。为了验证设计的数学模型和算法的有效性,以日光温室物联网设计为例,对程序和算法进行了验证。通过计算发现:在相同样本输入的情况下,电机输出值和闭环PLC系统的拟合值的结果相差不大,最大仅为0.2%,达到了控制要求。其中,丢包率最低仅为0.4%,符合计算机数据传输的精确性要求,为日光温室智能控制系统的研究提供了理论参考。