弱混合动力柴油机起动工况仿真与试

针对采用ISG弱混合技术柴油机常温下的起动工况,通过分析控制策略,建立了柴油机的动态管理仿真模型和ISG电机电磁模型,对ISG电机拖动柴油机的起动过程进行了仿真,分析了起动过程中电机功率、转矩随柴油机转速的变化关系,并与柴油机起动台架试验进行对比分析.研究表明,采用ISG技术后,当蓄电池的电压为36～60V时,均可将柴油机拖至目标转速,满足起动要求.起动时,ISG电机各绕组平均起动转矩为87.4N·m,线电流在30～150A,输出功率呈先增后减的变化趋势,功率峰值为4.98kW.从静止到着火转速的仿真起动时间只需0.4s,试验结果为0.5s;从静止到怠速稳定的仿真时间仅为2.8s,试验结果为3.1s,试验与仿真结果吻合.     

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。     

脱粒滚筒转速电液比例控制系统的设计与试验

针对国内联合收割机脱粒滚筒链传动调速耗时多;带传动易打滑、维护成本高;控制系统多针对一种机型,且不能根据实际的工作状况,设定滚筒的转速等问题,设计了以PLC(可编程逻辑控制器)为核心控制器,以带死区的PID为控制算法,以液压驱动代替原有传动方式的转速控制系统,实现了对转速的自适应控制。仿真及台架试验结果显示:系统在转速发生变化时经过约5s跟踪到输入信号;加载后的调节时间约3.7s,超调量3.12%;负载增加(加载泵回路压力提高5 MPa),调整时间为4 s,超调量2.8 7%;负载减小(加载泵回路压力减小1 0 MPa),调节时间约为5 s,超调量3.3 7%。试验结果表明:转速电液比例控制系统稳定,在转速发生变化时的跟踪性能良好,调速误差范围小于5%,满足转速控制的要求。     

玉米中耕变量施肥电控液压驱动系统设计与试验

针对玉米中耕追肥时肥料利用率低、液压驱动变量施肥转速控制效果差,以及电机驱动力不足等问题,设计了大垄双行玉米中耕变量施肥电控液压驱动系统。系统主要包括光谱传感器、车载计算机、控制系统及液压系统。电控液压系统主要由液压泵站、电磁比例阀、液压马达、编码器及移动控制器等组成。移动控制器以微控制单元为核心,通过PID控制算法输出PWM信号,驱动电磁比例阀,达到稳定控制液压马达转速目的。搭建室内台架试验台,采用MatLab对电控驱动系统PID控制进行仿真测试,以减少整定PID系数次数,提高整定效率,初步确定PID参数分别为K_P=4.59、K_I=0.469、K_D=0.117。室内台架试验结果表明:确定PID控制参数分别为0.73、0.47、0.40,设定转速指令为100r/min时,电控液压驱动系统的超调量为13%、响应时间为0.85s,系统等幅振荡稳定后平均转速为99.8r/min,转速偏差为0.2%,转速控制精度高。田间试验表明:电控液压驱动系统控制精度高,在不同转速下转速控制精度可达98%,均可达到稳定控制的效果,可满足玉米中耕变量施肥精准控制的要求。     

电动气吸式排种器的电机转速特性研究

为了能够实现电动排种器的精量播种,提高播种的均匀性和产量,针对电动气吸式排种器转速与电机转速之间的问题,提出了一种双闭环控制系统配合转矩计算的新方法。该方法在无刷直流电机特性研究与负载转速、转矩计算的基础上,确定各个参数与相应函数,通过PID控制策略对电机转速进行控制,并在Mat Lab/Simulink软件上对电动机的双闭环控制系统建立了仿真模型并进行仿真。结果表明:系统能够较好地监测转子转速,具有良好的稳定性,且系统反馈转速与排种器转速计算吻合。搭建了连接电动气吸式排种器的无刷直流电机控制系统试验平台,结果表明:试验数据和仿真结果较为接近。该方法能够良好地调节电机转速同步排种器转速,验证了该方法的有效性与实用性。     

基于单片机的步进电机控制应用研究

论文提出了一种基于单片机的步进电机控制系统及接口电路,设计了控制系统硬件,并给出了部分控制程序。步进电机控制系统由89C51单片机、步进电机控制器ST-2HB02X(驱动器)和两相步进电机42GYBH107组成。分析了细分驱动技术并利用具有细分控制的控制器与单片机接口,实现对步进电机有效控制,用汇编语言编写程序实验了步进电机的驱动、启停和转速调整等。     

果园仿形喷雾机的电控系统设计与试验

为了提高传统果园喷雾机的智能化程度，实现对靶喷施的效果，设计了果园喷雾机的电控系统。通过建立MatLab仿真模型，对步进电机进行机械特性仿真，研究电机转速与控制系统发射的脉冲频率的内在联系，针对此联系结合HC-SR04超声波传感器的电路特征和步进电机驱动器通信协议，设计了以Arduino单片机为核心的控制系统，实现了喷雾机仿形功能。台架试验结果表明：超声波测量的平均误差率均小于4%,平均响应时间均小于3s,符合田间作业需求，与传统作业方式相比，雾滴分布更加均匀，优化了喷雾机作业效果，节约了药量。     

基于电机驱动的定位施肥控制系统设计与试验

在准确的位置投入适量的肥料是满足农田精细施肥作业的基本需求。为了实现以玉米苗期根部位置为依据的定位施肥作业,设计了一种基于电机驱动的定位施肥控制系统,该系统硬件部分主要由上位机、下位机处理器、电机和驱动器组成。分析了定位施肥过程中的迟滞现象,建立了施肥位置滞后模型;将滞后距离作为提前量,实时置入控制系统,提出了阈值控制算法;最后,通过试验平台对该控制系统稳定性和准确性进行验证。试验结果表明,该控制系统在电机转速50～201 r/min的范围内运行稳定,平均系统响应时间为0. 8 s。     

基于轮毂电机驱动的电动拖拉机总体设计与试验

针对温室大棚、果园、茶园等复杂作业环境及绿色环保作业要求,在完成了基于轮毂电机驱动的电动拖拉机三维设计及样机研制的基础上,进行了整车性能试验及ADVISOR2002仿真。在建立电动拖拉机驱动系统仿真模型的基础上,对软件上自带的前驱特性功能模块进行了二次开发,完成了基于轮毂电机驱动的电动拖拉机后驱特性的性能仿真,得出电动拖拉机0～40km/h的加速时间为6.5s,1.5m/s速度时最大爬坡度为17.8°,在CYC_1050_6PRIUS工况下的总里程为69.9km。对电动拖拉机进行爬坡和牵引试验,得出电动拖拉机以1.5m/s的速度在水平路面行驶时最大牵引力为700N,以1.5m/s的速度坡面行驶时最大爬坡度为11°。在完成仿真分析与试验结果对比分析的基础上,给出了电动拖拉机结构及性能优化设计的建议。     

基于PWM的农药变量注入控制系统设计与试验

针对目前农药定量喷洒技术的缺陷,设计了一种农药注入式管路混合的变量喷洒控制系统.该控制系统利用单片机通过脉宽调制方式,对蠕动泵(直流电机)进行控制,实现纯药量精确输出,再利用限流阀控制单位时间水的通过量,二者在管路中混合实现浓度匹配.用户在使用时,只需通过键盘输入单位面积喷洒药量,控制系统会通过预先设计好的算法,得到驱动蠕动泵(直流电机)工作的占空比值,便可控制电机的转速.同时,控制系统不断通过采样电机转速和车速对实际喷洒药量进行校验控制.     

用于EPS的无刷直流电机控制系统的Simulink建模与仿真

在介绍了采用无刷直流电机的电动助力转向系统,并建立相应电机数学模型的基础之上,利用Matlab/Simulink中的SimPowerSystems工具箱以及S-函数等搭建了无刷直流电机电流单闭环控制系统的仿真模型,并对该模型进行了仿真分析。根据仿真结果,该模型满足理论分析,能够获得良好的各相绕组的电流曲线、反电动势曲线、转速曲线和转矩曲线等,可以用于进一步对电动助力转向系统的研究。     

无刷直流电动机控制电动助力转向系统的研究

介绍了用无刷直流电动机控制电动助力转向系统的组成、系统数学模型的建立、模糊控制方法的选择以及系统仿真分析和仿真结果.给出了以无刷直流电机为助力电机,以模糊控制方法为设计方案,介绍了仿真结果所得的仿真曲线.试验结果表明所提出的设计方案具有较高的可靠性以及良好的助力特性.     

基于MSP430的无刷直流电机调速系统设计

MSP430单片机为核心的无刷直流电机调速系统的设计,包括无刷直流电机调速系统的构成,其控制策略及硬件电路等。实现了无刷直流电机稳定的静态工作特性及快速的动态调速响应。实验结果表明,该系统能很好地实现无刷直流电机的动态调速响应及稳定的静态工作性能。     

基于双向DC/DC变换器的无刷直流电机调速系统仿真

在分析电动汽车电源系统和无刷直流电机数学模型的基础上,提出一种基于双向DC/DC变换器的无刷直流电机调速系统。阐述了该系统中隔离型双向全桥DC/DC变换器工作原理,并利用Simulink和电气系统模块库相结合,采用模块化的方法,对该调速系统进行了建模和仿真。仿真结果表明,该系统具有良好的调速性能。     

电动拖拉机控制器研究进展

电动拖拉机是当前电动低速车辆的一个发展方向,国内相关高校针对电动拖拉机控制器进行了一定的研究。在分析电动拖拉机控制器研究现状的基础上,提出基于滑模变结构的无刷直流电机通过调节转矩以达到稳定车速的目的,为国内控制器的发展提供参考。      

电控播种系统设计与试验

播种是农业生产的重要环节,传统播种机使用地轮为排种器提供动力,地轮打滑对播种均匀性产生影响,不利于播种质量的提高.为此,设计了电控播种系统,使用旋转编码器采集行进速度,系统的微处理器结合设定播种信息和速度信息计算得出电机理论转速,驱动排种器转动,完成播种作业.JPS-12排种器试验台试验表明:播种合格指数大于96.64...     

小麦播种机电控系统的设计与试验

针对小麦播种时发生地轮传动失效而造成漏播和播量不均等问题,设计了一种电控小麦播种系统。系统工作时能够结合设置的播种参数和检测的作业速度信号获得排种器的理论转速,并通过采集驱动器的脉冲输出频率计算出排种器的实时转速,将理论转速与实际转速形成的偏差e及偏差变化率ec作为输入变量,利用模糊PID自整定控制器进行电机转速的精准控制,使排种器到达目标转速,从而提高播种精度。室内试验结果表明:在中速及中高速状态下,小麦播种机电控系统的性能最为稳定,平均偏差在2.5%以内,控制精度为1.49%,并求得排种器在不同工作长度下排种量与转速的函数关系。田间试验结果表明:应用本电控系统进行田间小麦播种作业时,小麦播种机的总排种量变异系数为1.14%,各行排种量变异系数为2.89%,播种均匀性变异系数为5.64%,播深合格率为90%,电控播种系统能有效地提高小麦播种机的播种均匀性。     

基于双闭环PID控制的拨禾链转速控制系统研究

为了解决玉米收获机割台拨禾链转速缺乏自动控制系统,引起玉米茎秆推倒的问题,以收获机车速为参考值,使用拨禾链转速与扭矩为反馈值,设计了一种基于双闭环PID控制的拨禾链转速控制系统。经过对关键参数的计算,使用AMESim软件进行了系统建模,并进行了仿真。仿真结果表明,双闭环PID控制系统对转速信号的阶跃响应时间最大为0.87s,最大超调量为2.63%。控制系统受到拨禾链阻力矩阶跃信号影响时,转速最大下降率为6.34%。拨禾链系统的消耗功率相对于纯机械传动降低了5.3%。该控制方法为玉米收获机拨禾链系统的设计提供了新的思路。     

基于AMESim的液粘调速离合器动态接合特性研究

为了在不增加系统装机功率的前提下提升驱动扭矩,设计了一种"电机+飞轮+液粘调速离合器"驱动系统。创建了驱动系统各能量传递环节的数学模型、油膜承载力模型和驱动系统的AMESim仿真模型,揭示了飞轮转动惯量、油膜厚度控制曲线等因素对液粘调速离合器动态接合特性的影响规律,得到了扭矩、转速及冲击度变化曲线,搭建了相应的实验台架。仿真和实验结果表明,通过合理控制液粘调速离合器的油膜厚度,实现了持续时间长达50 s的两倍额定扭矩的输出,可满足大中型机械设备对于启动扭矩大、冲击度小的工程需求。