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。     

拖拉机耕深模糊PID自动控制策略研究

为获得良好的拖拉机耕深均匀性、提高电液悬挂系统的控制精度,提出了一种耕深模糊PID自动控制策略。首先,介绍了系统的工作原理,并将加权系数应用于拖拉机力位综合控制的分析中,建立了系统各元件的数学模型;然后,根据系统的工作特性及耕深要求,设计了模糊PID控制器;最后,在Simulink中引入有限状态机模块,建立了电液悬挂系统力位综合控制的仿真模型。在相同阻力条件下,分别验证了加权系数取0、0.25、0.5、0.75、1时,控制器的响应效果并与PID控制器进行对比。仿真结果表明:提出的控制策略能更快、更精确地达到耕深设定值,满足了耕深均匀性的要求,为拖拉机电液悬挂系统多参数综合控制的设计提供了参考。     

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。      

基于半实物仿真的丘陵山地拖拉机电液悬挂控制试验

针对丘陵山地拖拉机电液悬挂控制系统田间试验困难、可重复性差等问题,基于半实物仿真技术开展电液悬挂控制系统试验研究。首先通过对试验拖拉机和悬挂作业装置进行受力分析,建立了丘陵山地拖拉机整机动力学模型、铧犁体的土壤阻力模型和拖拉机悬挂装置动力学模型。然后对丘陵山地拖拉机电液悬挂系统横向仿形控制、位控制、牵引力控制以及力位综合控制的系统原理进行了分析,设计了丘陵山地拖拉机电液悬挂模糊PID控制器。之后搭建拖拉机电液悬挂控制系统半实物仿真试验平台,开发电液悬挂控制系统,开展电液悬挂系统仿地形控制、力控制、位控制和力位综合控制等试验,对比分析模糊PID控制和经典PID控制方法性能。试验结果表明,模糊PID控制性能较好：在位置控制模式下,模糊PID控制无超调,控制系统响应时间为0.6s,较经典PID控制提高约33.3%;耕深控制系统稳态误差约为0.05cm,较经典PID控制降低约50%;在力控制模式下,模糊PID控制耕深的跟随误差最大值为0.38cm,标准差为0.17cm,较经典PID控制分别下降了64.5%、39.3%,验证了所开发的电液悬挂控制系统的有效性。     

拖拉机耕深控制方法分析与试验研究

针对拖拉机犁耕作业工况,基于现有的电液悬挂闭环控制系统,提出了以位置调节为主线、滑转率自动开关控制为辅的联合控制方法。结合拖拉机田间犁耕作业环境,阐明了电液悬挂闭环控制系统的工作机理,设计出控制精度较高的模糊PID控制器。同时,开展了典型试验地块的田间犁耕试验,将试验数据导入MatLab软件中形成不同调节方式下的对比曲线,并分析工作过程中耕深、滑转率和牵引力的变化。试验结果表明:提出的联合控制方法能满足实际工作的农艺要求,在保证犁耕耕作质量的同时,亦使发动机负荷稳定性良好,对进一步的精细控制研究提供了参考。     

拖拉机电液悬挂的控制方式及技术实施途径设计

拖拉机是农业生产最常用的机械之一,农民能够通过使用拖拉机配套不同种类和功能的农机具完成多种农业生产任务。为满足不同农机具的功能需求,在传统拖拉机悬挂技术的基础上研究和推广电液悬挂控制技术具有现实意义,通过对比传统液压悬挂技术和电液悬挂控制技术,说明了电液悬挂控制技术的先进性和主要控制形式,并对其技术实施途径进行了设计。     

拖拉机电液悬挂技术应用现状与展望

介绍了拖拉机电液悬挂技术优势,分析了国内外拖拉机电液悬挂技术应用现状,并对电液悬挂技术未来发展方向进行了展望.     

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。     

力位综合度系数的仿真及分析——基于BP神经网络

为解决拖拉机电液悬挂系统的力位综合控制问题,提出了综合度系数的概念,采用BP神经网络建立了综合度系数模型,并应用Matlab对其进行了仿真试验。试验结果表明,该方法可行,为拖拉机电液悬挂系统的力位综合控制的实施提供了理论指导。     

拖拉机电液悬挂系统中CAN总线智能节点研究

针对用插装阀组成的拖拉机电液悬挂系统，给出了基于CAN总线的悬挂控制方案，主要包括悬挂子系统ECU、2个智能节点。智能节点的设计以LPC2119芯片为核心，具有硬件简单、封装小巧、软件模块化强的特点。试验表明，该节点能很好地满足悬挂系统的工作要求。     

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。     

拖拉机电液悬挂系统力位综合调节控制技术的研究

设计拖拉机电液悬挂系统,实现力、位信号以及控制阀信号的采集,利用模糊算法控制系统,设计模糊控制器,对整个系统进行试验,试验证明系统各项性能基本满足设计要求。     

丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统研究

针对丘陵山地拖拉机作业地形复杂,传统电液悬挂控制系统地形适应性差的问题,设计了一套横向姿态可调的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统。根据丘陵山地拖拉机仿形控制作业需求,在传统悬挂结构基础上加装一个液压驱动旋转装置,设计了一种仿形悬挂机构,基于液压多点动力输出技术设计了带有负载反馈的闭心式液压控制系统,并提出了一种基于带死区的经典PID算法的控制方法。通过对阀控非对称液压缸工作原理的分析,建立了其数学模型并推导出仿形控制系统的传递函数,运用Matlab/Simulink建立了电液悬挂仿形控制系统的动力学模型并进行了仿真分析,仿真结果表明,系统在0°~11°阶跃信号的作用下,调整时间约为0.4s,几乎无超调,系统稳定后农机具横向倾角约为11.1°,稳态误差约为0.1°,仿真结果验证了该控制算法的有效性。通过对传统拖拉机的液压悬挂装置进行改装,将原来的手柄操纵式液压悬挂装置改装成带有虚拟终端的电液悬挂控制系统,搭建了仿形控制试验台并进行了室内台架试验,试验结果表明,系统调整时间约为2.2s,几乎无超调,系统稳定后农机具横向倾角约为11.2°,稳态误差约为0.2°,在系统允许误差（0.5°）范围内,试验结果验证了所设计的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统调节的快速性与稳定性,满足拖拉机等高线坡地作业需求。     

国内外拖拉机悬挂系统的发展现状

我国的拖拉机工业经过几十年的发展,已经取得了很大的进展,但与国外高新技术拖拉机相比,仍存在较大差距,拖拉机悬挂系统更是如此。1国外拖拉机悬挂系统的发展现状随着新兴科学技术的不断创新,尤其是计算机技术、电子控制、人工智能、网络通讯等高新技术的迅速发展,对拖拉机工业的发展产生了很大的影响和渗透。电液悬挂系统电子控制装置通过对各传     

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.     

基于内模控制的主动悬挂电液伺服作动器位置控制研究

针对负载质量和负载力等参数不确定的主动悬挂电液伺服作动器位置控制系统,采用内模控制方法对其进行位置控制。根据系统特性建立了电液伺服作动器位置控制系统线性化数学模型,并基于此模型设计了内模控制器。为验证内模控制器的控制效果,进行了与PID控制的对比仿真分析和台架试验。以阶跃信号为输入信号进行了仿真分析,仿真结果表明,系统在内模控制下的单位阶跃响应快速、平稳、无超调,动态特性优于PID控制,且当系统受到外部干扰时,内模控制比PID控制能更快速、平稳地恢复至稳态值。台架试验包括改变正弦输入信号频率和改变负载质量两种试验方案。结果表明,当正弦输入信号频率由0.1Hz增加至2Hz时,基于PID控制的系统跟踪性能明显恶化,而基于内模控制的系统跟踪性能并无明显变化;当负载质量发生变化时,基于内模控制的系统跟踪误差变化幅度明显小于PID控制。基于内模控制的电液伺服作动器位置控制系统的跟踪响应性能优于PID控制,满足主动悬挂系统的使用要求。     

拖拉机电液后悬挂技术及合理应用方式

伴随当今现代化农业的迅速发展,农用拖拉机已经成为了农业种植生产作业过程中最重要的农业机械之一,农户可以通过农用拖拉机与各类农机具配套使用,完成农业领域中的各项作业.为了能够更好地完成各项农机作业,在对传统型农用拖拉机进行技术改善过程中,提出了农用拖拉机电液后悬挂技术,对其推广应用进行研究探讨,为后续该类技术的发展提供借...     

基于模糊神经网络的液压式播种机电气控制系统研究

播种机电液悬挂系统主要用于在使用过程中对播种机具进行调节,以实现播种深度和播种间距的控制。为了提高电液悬挂系统的控制精度和智能化水平,将模糊神经网络理论引入到了控制系统的设计上,通过PID反馈调节的方式,实现播种机具的自动化提升或者降低,保证播种机具在预定的耕深下工作。模拟免耕播种的作业环境,对模糊神经网络PID控制系统进行了测试,结果表明:在播深自动化调节过程中,系统的响应速度较快,响应精度较高,从而验证了方案的可行性。