轮式拖拉机瞬态滑转率的测量装置

研制了轮式拖拉机瞬态滑转率测量装置。该装置由MCS-51单片机系统和旋转编码器组成。采用M／T法测量车辆的理论速度和实际速度，所以无论在低速还是高速行驶状态均可在很短时间内完成滑转率瞬态值的测量。此装置可在室内和室外实验中使用，还可用作拖拉机滑转率数字控制系统中的反馈采样装置。     

基于GPS拖拉机驱动轮滑转率的测试与分析

对于农用机械来说,如果滑转率过高将会导致动力输出不足,农业作业时的效率降低,因此,研究农用机械的滑转率具有重大的意义。滑转率的研究主要是车辆实际行驶速度和车轮转速的获取。采集车速与转速然后就可以通过滑转率计算公式得出拖拉机行驶过程中的滑转率变化情况。本课题将会采用这一思路进行滑转率的测试并对其进行分析。转速信号与车速信号的采集是滑转率测试的关键,本次课题将会采用数据采集卡对传感器和GPS仪发出的数据进行采集,通过Labview进行软件设计,最终通过计算机进行数据的处理与分析。     

履带车辆小半径差速转向时滑转的载荷比研究

为分析履带车辆差速转向机构的转向性能,在考虑滑转的履带车辆实际转向情况的基础上,对履带车辆小半径差速转向时其载荷比和转向半径的关系进行理论分析,并获得两者间关系。通过样机试验和数据计算获得小半径差速转向且考虑滑转时的载荷比和转向半径数值,并绘制考虑滑转时载荷比与转向半径的实际关系曲线,发现在考虑滑转条件下实际转向时消耗的功率小于理论转向时消耗功率,且小半径差速转向时内侧履带滑转率大于外侧履带滑转率,同时发现根据土壤剪切作用也可以计算出考虑滑转的载荷比,虽然该方法计算的载荷比在数值上与实测载荷比有一定误差,但因其无需进行扭矩测试,可作为载荷比的定性分析方法,研究可为采用液压机械双功率流的差速转向机构履带车辆的研究提供参考。     

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。     

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。     

基于GNSS航向微分和MEMS陀螺仪的农机轮角测量方法

【目的】设计一种农机前轮转角测量方法,代替安装复杂的连杆式轮角传感器。【方法】采用GNSS天线测量航向和速度,MEMS陀螺仪测量车身和车轮的合转动速率,计算MEMS陀螺仪与GNSS航向微分差值,获得车轮转动速率;设计自适应卡尔曼滤波器进行信息融合和校正,获得车轮转向角,并进行性能验证和田间应用试验。【结果】与连杆式轮角传感器测量结果对比,轮角测量方法的拖拉机在偏离航线2.5和1.5 m进行上线时,平均绝对误差(MAE)分别为1.13°和0.87°,均方根误差(RMSE)分别为0.90°和0.68°,上线时间分别为29.4和23.5 s;以4 km/h田间导航应用时,MAE为0.44°,RMSE为0.87°,满足拖拉机旱地作业要求。【结论】GNSS航向微分和MEMS陀螺仪轮角测量方法与连杆式轮角传感器测量性能相当,能够替代轮角传感器用于较低速农业机械导航。     

关于轮叶几何形状的分析及试验采用(Pro·Casio·Fx-1电子计算器)

木田叶轮的轮叶是参与土壤相互作用的基本元件。轮叶驱动面是轮叶产生推力、承力性能的工作面。轮叶驱动面的几何形状参数对驱动轮的工作性能和整机牵引性能有重要影响。本文提出确定轮叶驱动面几何参数的两个基本原则:一是机械原理的共轭啮合基本定律,要求啮合过程节点位置不变,压力角维持一定;二是符合驱动轮的滑转滚动轨迹和规律。本文提出以滑转率δ为最基本参数建立其他参数关系式。本文对轮叶驱动面下面九个几何形状参数进行分析:顶圆、节圆、基圆、倾角、压力角、轮叶高、叶形曲率弧长、啮合线长、以及一个轮叶与土壤啮合过程中的轮子转角。本文推导出上述几何参数与滑转率的八个关系式。其中,对轮叶倾角和压力角作了详细的分析,用编程序的电子计算器Casio·Pro·Fx-1将倾角、压力角与滑转率关系式(δ=1-(2sinγ-tgγ)/γ,δ=1-cos(tgα)-tgαsin(tgα)/1-tg~2α)进行连续计算并绘出两曲线,得出交点可作为倾角与压力角最佳值γ=α=26.51°,其相应最佳滑转率值为14.87％。根据上述原则,可推算出一个轮叶与土壤啮合接触过程的轮子转角,对于压力角及倾角等于26.51°的轮叶来说,轮子转角为68.08°,这样表明叶轮的最少叶数为六个,便可保证任何时刻都有轮叶与土壤啮合接触。本文列出多年来按上述原则设     

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。     

基于模糊PID的山地果园运输机动力稳定系统的设计与试验

以提高华南农业大学研制的山地果园轻简化轮式运输机作业动力控制稳定性为目标,设计加装了一种成本较低的动力稳定系统。系统由制动手柄、电推杆、电磁阀、制动油泵、制动钳组成。根据控制策略在Simulink中建立动力独立控制模型,经过仿真分析,在稳态之后非受控的动力轮速度与受控动力轮的速度相等,整车驱动力增大,提高了运输机在路况参数多变路面的通过性,并在动力稳定系统的基础上加入了自适应模糊PID速度控制器,对其进行了仿真分析。结果表明,在3.5 s时,两侧动力轮纵向速度之差进入稳定响应,稳态绝对误差绝对值最大值为0.422 2,最小值为0.004 7,响应到达并保持在终值±5%误差内所需的最短时间为3.0 s,稳态条件下(t→∞)的误差为0,加快了系统响应速度,提高了调节精度与稳定性。对运输机实车测试,受控后稳态车轮速度的绝对误差为0.178 1~0.396 1 km/h,相对误差为0.71%~5.27%,与仿真结果一致。     

巧换轮胎

农用车在行驶时,难免会遇到橡胶轮胎泄气、扎钉或爆胎等情况,需尽快换备胎。如何做到又快又好呢?1、牢记车轮紧固螺栓的旋向。一般右侧车轮的螺母制成右旋螺纹(正牙),左侧车轮的螺母制成左旋螺纹(反牙)。因此,拧松左侧车轮螺母时应按顺时针方向用力,拧紧时则应按逆时针方向用力。2、采取对角、交叉、分三四次拧动的方法拧动螺母,以防轮盘变形及作用力集中在个别车轮螺栓上。3、拆卸时,先用套筒扳手拧松车轮螺母,暂不取下,再用千斤顶顶起车桥,直到轮胎稍微离开地面,然后再拧松螺母,御下车轮。4、安装时在螺纹上涂抹锂基或钙基润滑油,以减少滑…     

制动防抱死系统在汽车上的应用

在文中通过研究汽车制动时的受力情况、路面附着特性、制动防抱死系统的控制方式、组成和工作情况，得出了使车轮滑动率保持在20％的最佳状态可提高汽车的制动效能，缩短制动距离。并使汽车具有较好的转向和抵抗侧向力的作用，提高汽车制动时的方向稳定性的结论。     

山地果园轮式运输机动力稳定系统测试

为提高山地果园轮式运输机在作业过程中动力控制的稳定性,对其动力控制系统进行系统构建与试验。根据动力独立控制的控制策略,结合山地果园轮式运输机的结构特征,搭建控制系统硬件并进行无改动原车空载试验以及动力稳定系统控制下的空载试验。结果表明,当节气门开度加大后,发动机输出功率增加,抵消了非陷坑车轮滚动的一部分阻力;在相同的行驶阻力条件下,节气门开度越大,车轮速度越大,最后受控后稳态车轮速度的绝对误差为0.178 1~0.396 1km/h,相对误差最大为5.27%。试验表明,动力轮速度控制达到设计要求,在果园轮式运输机的某个动力轮陷坑之后,可以通过调节没陷坑的动力轮速度,使动力加大,从而有助于运输车在泥泞的道路行走或者有助于运输车具有足够的动力爬出陷坑。     

基于离散小波变换的前轮独立驱动电动汽车等功率分配电子差速系统研究

针对永磁同步电机及电动汽车电子差速控制系统存在的问题,以前轮独立驱动电动汽车为研究对象,建立了一种基于离散小波变换的驱动轮等功率分配电子差速控制策略.基于永磁同步电机数学模型,设计了基于离散小波变换的电流控制器,并建立了驱动轮等功率分配电子差速控制策略,为了验证所提出控制策略的有效性,基于Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台,建立了基于离散小波变换的等功率分配电子差速控制策略模型,并与传统PID电流控制器及驱动轮等转矩分配策略进行对比,仿真结果表明,相比于PID电流控制器,基于离散小波变换的电流控制器具有更快的响应速度和较好的鲁棒性,与驱动轮等转矩分配策略相比,基于等功率分配的电子差速控制策略能够实现转矩间的不等分配,降低驱动轮滑转率,有效提高了车辆行驶稳定性与安全性.     

汽车用自带式防滑喷砂机设计

该喷砂机是一种利用汽车电源来起动的汽车用自带式防滑喷砂机,在冬季因雨雪或下雪等原因路面较滑时,在汽车后轮的前端及时适量的喷砂来增加路面与汽车轮胎的摩擦力和附着力,以便减少车轮的打滑现象,减少意外交通事故.     

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IS-LM-BP模型的宏观经济政策设计

对引入的IS-LM-BP模型在选取适当的状态向量、控制输入向量、输出向量及干扰输入向量后将其转化为状态空间模型,在此基础上,判断出该模型可任意极点配置,进而设计了一种纯增益反馈控制器.计算得到适当的状态反馈增益矩阵K_1,K_2,通过反馈控制,使该经济系统渐近稳定,同时可对输出进行调节,即实际总供给和实际汇率趋于计划的总供给和汇率.借助Matlab软件对模型进行数值模拟,验证了系统在该控制器下可达到输出调节.通过对IS-LM-BP模型纯增益反馈控制的设计,为该模型宏观经济政策设计提供了一定的依据.     

Speed-accuracy trade-off in recognition memory

In a recognition memory experiment, the time allowed for retrieval was controlled by using the offset of the probe as a signal to terminate retrieval and respond. The response latencies measured in the experiment indicate that this procedure effectively eliminated fast-guess strategies. The recognition signal-to-noise ratio, d', grows at a negatively accelerated rate as the allowed retrieval time is increased from 0.5 second to 1 and 2 seconds.     

圆弧齿轮排肥器设计与仿真试验

针对外槽轮式排肥器存在排肥流量均匀性较差的问题,设计一种圆弧齿轮排肥器。对排肥轮结构进行理论分析,建立排肥量数学模型,并确定在结构参数不变的情况下,影响排肥器排肥量的工作参数。设计仿真试验,研究工作参数对圆弧齿轮排肥器排肥量的影响、对比圆弧齿轮排肥器与外槽轮式排肥器排肥流量均匀性高低;设计验证试验,检验仿真试验可靠性;结果表明:1)因调肥隔板与排肥轮间存在间隙,导致肥料堆积产生滑移现象,排肥器无法通过改变工作槽段长度对排肥量进行稳定调节,但排肥轮转速可线性改变排肥器排肥量,且排肥轮转速与排肥流量间存在线性关系;2)圆弧齿轮排肥器较外槽轮式排肥器排肥流量变异系数平均减小30.14%,排肥流量均匀性有了较大的提高;3)台架试验值与离散元仿真值相对误差值均小于2.5%,离散元仿真试验结果可靠。     

履带车辆液压机械差速转向瞬态过程仿真

基于转向动力学、运动学及液压机械差速转向特点,建立了履带车辆液压机械差速转向瞬态过程的仿真模型,对转向角加速度、转向角速度及转向角度等转向参数随液压转向闭式回路系统排量比、变速箱档位的变化规律进行了仿真.仿真结果表明,转向角加速度从最大开始减小到零,转向角速度从一稳态值变化到另一稳态值,转向角度增大.该结果对转向系统响应特性分析和转向操纵系统设计具有重要意义.