拖拉机悬挂系统电液控制的理论和实验研究

分析了江苏－５０及同类型拖拉机悬挂系机液动力装置的非随动、继电开关型特性，并以此为基础，建立了该装置电液控制实验系统。通过实验、分析，得出一些有益的结论。     

拖拉机电液悬挂系统动压反馈校正方法研究

针对拖拉机在运输重型悬挂设备时,压力冲击剧烈、拖拉机会产生较大的俯仰运动等问题,提出了在位置控制系统中加入动压反馈校正环节,增加系统阻尼比,来抑制系统压力波动。该动压反馈校正环节利用压力传感器输出信号,经过控制器微分校正后给系统输入,能够在不影响系统动态刚度的前提下,增加系统阻尼比。首先,通过建立拖拉机电液悬挂的运动学模型,分析研究了各杆件间的转角传动比,并建立了拖拉机悬挂系统的动力学模型,利用Matlab编写程序求解液压缸的负载力,建立了液压系统模型,分析了加入动压反馈校正环节后的液压系统阻尼比变化情况,给出了动压反馈参数的确认方法。其次,应用Matlab/Simulink对所建立的模型进行仿真分析,仿真结果表明：在液压系统提升过程中压力变化较大,最大压力达到5.8MPa,校正后的电液悬挂系统压力波动较小,最大压力仅4.0MPa,在液压系统受到干扰力冲击时,原液压系统压力波动范围为2.7MPa,而采用动压反馈校正后的位置控制压力波动范围为1.1MPa,验证了该校正方法能够有效地提高系统阻尼比,抑制压力波动。最后,搭建试验平台进行试验验证,试验结果表明：拖拉机电液悬挂提升过程中未校正系统的提升最大压力为4.6MPa,且压力振荡下降,而校正后的系统最大压力仅3.8MPa,压力较为平缓。冲击干扰试验中原系统的最大压力达到6.5MPa,压力波动范围为6.0MPa,而校正后的系统最大压力仅为4.6MPa,压力波动范围为4.2MPa,相对于原系统锁止工况,压力波动范围降低了30%。本文提出的拖拉机电液悬挂动压反馈校正方法,可以很好地抑制拖拉机电液悬挂液压缸压力波动,从而达到保护农机具,降低俯仰运动,提高驾驶员舒适性的目的。     

拖拉机CAN总线应用层协议研究

通过分析我国拖拉机对CAN总线数据传输的要求、及其工作条件和工作方式,确定拖拉机CAN节点发送数据的身份码(ID)、所传输数据代码编写方法以及相关技术要求,提出了拖拉机控制局域网络(CAN总线)的应用层协议。     

拖拉机电液悬挂系统及控制技术

针对传统拖拉机机械式三点悬挂的功能局限性问题,采用智能控制技术,实现了电液系统的信息集成,特别是对于负载传感液压系统及控制器研制了新的技术方案,通过建模与仿真,提出了基于CAN通讯的设计方法,研制了控制面板、控制器、传感器、液压系统和悬挂机构,经试验验证,实现了拖拉机悬挂系统优化提升,特别适合拖拉机的复合农田作业。      

重型拖拉机电液悬挂比例控制器设计

设计了一种基于飞思卡尔MC9S12XS128型微处理器的电液悬挂比例控制器。根据重型拖拉机电液悬挂系统控制要求,在分析现有重型拖拉机电液悬挂比例控制器的结构、类型和特点的基础上,确定了比例控制器的整体设计方案,在CodeWarrior环境下完成软件程序设计,采用PID控制算法实现对拖拉机作业机组的位控制、牵引力控制和力位综合控制。以重型拖拉机电液悬挂系统为试验平台,对所设计的电液悬挂比例控制器进行了田间试验,牵引力和耕深控制的过渡时间分别为3.89s和0.81s。结果表明：比例控制器对重型拖拉机悬挂装置的综合控制具有响应快、精度高、稳定性强等特点,在保证拖拉机平顺性和作业质量的同时,提高了作业效率,降低了拖拉机驾驶员的劳动强度。     

基于DSP的CAN总线智能节点的设计

采用TMS320LF2407为主节点控制器,与其自身集成的CAN模块组成CAN通信网络的主节点.以89C58单片机和独立CAN控制器SJA1000构成CAN通信网络的智能从节点.详细介绍主节点和从节点硬件接口电路的搭建方法及其工作过程,并通过对微处理器和CAN控制器的软件编程,实现CAN总线通信网络的实时通信.     

拖拉机三点悬挂电液加载系统研究与试验

三点悬挂系统是拖拉机关键工作系统之一。由于田间作业工况的复杂多变,拖拉机三点悬挂液压系统承受较大的随机载荷,容易发生零部件破坏与液压故障等问题,直接影响拖拉机安全及作业效率。基于以上问题,研发了拖拉机三点悬挂电液加载系统,并基于NI Compact-RIO开发了拖拉机加载平台测控仪与上位机测控软件,实现了信号采集与加载控制。利用ARMAX模型进行系统辨识,得到电液系统模型,并与MatLab传递函数辨识箱比较,平均绝对误差降低33.90%,均方误差降低87.36%,均方根误差降低64.45%;基于PID控制方法,上位机以20Hz加载频率将阶梯信号、正弦信号、田间三点悬挂牵引力载荷应用于加载系统进行复现,效果完全可以满足试验台的控制加载要求。试验结果表明：基于ARMAX模型的系统辨识及基于PID的控制方法结合三点悬挂电液加载系统,可将田间三点悬挂牵引力载荷加载复现,为基于田间动态载荷加载的拖拉机三点悬挂零部件与系统可靠性试验提供了平台和方法支撑。     

拖拉机CAN总线车载智能终端技术研究

为了将智能车载终端应用于大型拖拉机上,对拖拉机CAN总线车载智能终端技术进行了研究。该车载智能终端系统由农机CAN总线数据解析器及车载计算机等组成。农机CAN总线数据解析器根据ISO11783农机CAN总线协议,对拖拉机作业产生的CAN数据进行解析,并使用VB6.0软件编写了车载计算机应用程序。该程序能够对解析后的CAN数据进行处理、存储、传输和显示。车载智能终端具有拖拉机作业参数实时监测、作业轨迹显示、虚拟仪表等功能,能够辅助驾驶操作和精准管理。     

基于DSP的CAN总线智能节点的设计

采用TMS320LF2407为主节点控制器,与其自身集成的CAN模块组成CAN通信网络的主节点。以89C58单片机和独立CAN控制器SJA1000构成CAN通信网络的智能从节点。详细介绍主节点和从节点硬件接口电路的搭建方法及其工作过程,并通过对微处理器和CAN控制器的软件编程,实现CAN总线通信网络的实时通信。     

拖拉机电控液压悬挂系统的耕深模糊控制策略

根据拖拉机液压悬挂系统的特点,提出电控液压悬挂系统模糊控制器的设计方法,建立了模糊推理系统。利用Matlab对悬挂系统耕深分别进行了模糊控制和PID控制仿真,研究结果表明,模糊控制策略控制比PID控制更能适用于拖拉机液压悬挂系统。     

拖拉机电控悬挂耕深控制系统的应用

介绍一种电控悬挂耕深控制系统在拖拉机上的应用,并介绍了该系统主要电控液压元件的结构特点及工作原理。     

耕深均匀性的拖拉机电控液压悬挂系统

耕深均匀性是拖拉机作业过程中一个重要的衡量指标,为此提出了一种耕深均匀性的拖拉机电子液压悬挂系统的控制方法。首先介绍了该系统的结构组成及耕深控制原理,然后建立了系统的物理模型,并分析了耕深值和提升臂转角存在的关系,以便利用提升臂转角来间接测量实际的耕深值。以设定的耕深值为输入,实际耕深值为负反馈,采用PID控制算法对该系统的耕深控制过程进行了仿真分析,实现了在线校正实际耕深与设定值的偏差。最后,通过田间试验分别验证了156mm耕深值和200mm耕深值的控制过程,证明了该控制方法的可行性。结果表明:提出的控制方法能够保证耕作过程中耕深的均匀性,也大大降低了驾驶员的操作强度。     

基于控制局域网的拖拉机液压悬挂电控系统

根据拖拉机悬挂系统机电液一体化的控制方式要求,以单片机C8051F040/1为主控制器,设计了基于CAN总线的拖拉机电控液压悬挂电子控制系统,开发了系统的CAN网络、硬件电路、软件程序,提出了控制系统的CAN传输信息帧的身份码(ID)和数据的编写方式,并实现了通过CAN网络对拖拉机悬挂的操作以及对其工作状态的监测与调控.     

拖拉机液压悬挂装置的建模及仿真分析

分析了拖拉机液压悬挂装置的组成及工作原理,建立了系统的数学模型;并应用MATLAB软件对系统进行了稳定性分析和仿真,效果良好.建模仿真技术是研究机组系统整体的最佳设计(匹配)、最佳使用和提高机组效益的有效途径,为解决拖拉机机组系统分析与综合有效途径提供了参考依据.     

拖拉机液压悬挂机构自动控制系统

在原拖拉机半分置式液压悬挂机构中改进设计了自动控制系统.分别阐述了自动控制系统的组成、工作原理、土壤阻力传感器、农具提升高度传感器、主控制阀位移传感器信号的测取与处理以及单片机控制的实现.控制系统试验表明,拖拉机液压悬挂系统的自动控制是有效的.     

拖拉机悬挂模糊控制的研究

介绍了拖拉机悬挂模糊控制系统结构及原理图以及模糊控制算法的实现,并利用MATLAB建立了拖拉机悬挂模糊控制系统仿真模型并进行了仿真,结果表明模糊控制用于拖拉机悬挂系统的控制是合适的。     

拖拉机悬挂模糊控制系统研究

介绍了拖拉机悬挂模糊控制系统、原理及结构图以及模糊控制算法的实现。利用MATLAB建立了拖拉机悬挂模糊控制系统仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,拖拉机悬挂模糊控制系统的超调量及调整时间比PID控制系统小,说明模糊控制用于拖拉机悬挂系统的力位调节控制是合适的。     

基于CAN总线的液压支架压力传感器自动化系统的设计

以煤矿液压支架压力传感器为研究对象,结合设计规范,设计了一种基于CAN总线的智能压力传感器。分析了CAN节点的分类和功能特点,介绍了系统的配置方式,探讨了CAN节点的硬件和软件设计方案。