电动拖拉机CAN总线通信网络系统设计

随着机电一体化技术的发展,电动拖拉机对整车控制系统的实时性和稳定性有了越来越高的要求,因此通信网络系统的研究成为关键技术之一。为此,以小型电动拖拉机为研究对象,进行了基于CAN总线通信网络系统的设计。首先,根据电动拖拉机整车控制系统组成,设计通信网络节点并进行功能定义,在ISO11783协议的基础上,根据电动拖拉机实际通信需求,改进并制定了CAN总线网络通讯协议;其次,基于MC9S12XS128MAL型单片机搭建CAN总线通信网络系统试验平台并完成软件设计;最后,通过系统性能测试验证了通信网络系统可以满足实时性、准确性和稳定性的要求。     

基于CAN的拖拉机变速箱测试系统

CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性,而NI公司的LabVIEW是目前国际唯一基于数据流的编译型图形软件,因此可将二者运用于现代的农业机械测试研究中.为此,介绍了CAN总线和LabVIEW技术.同时为了研究拖拉机变速箱性能,通过对其工作原理的分析,搭建了系统试验平台,并建立了测试变速箱系统和LabVIEW测试系统平台.结果表明,所建立的测试系统操作简便,并具有良好的实用性.     

电动拖拉机电动悬挂系统的设计与性能仿真

以某设施栽培小型纯电动拖拉机为对象,从节省能源、提高作业质量的角度出发,设计了一种全新电动悬挂系统,提出了提升速比新的表达方式。同时,对基于Adams软件建立电动悬挂系统的动力学仿真模型进行了相关仿真及性能分析,以验证设计方案的可行性。     

基于CAN总线的拖拉机导航控制系统设计与试验

为提高农业机械导航控制的准确性,在东方红-X804型拖拉机平台上设计了一种基于CAN总线的导航控制系统,该系统包括导航控制器、GPS定位系统、转向系统以及CAN通信模块。上位机节点采用嵌入式ARM处理器AT91SAM9261,以双闭环PID控制算法实现转向控制,并基于收发控制芯片SN65HVD1050D设计了CAN接口电路。功能节点分别实现转向控制、油门开度控制、制动控制、角速度测量以及机具升降控制。根据CAN2.0总线协议制定了主动节点和从动节点的数据传输通信协议。进行了CAN通信试验以及田间作业试验。结果表明,CAN总线系统能保证信号及命令传输,东方红拖拉机能按照规划路径进行行驶、转向、变速等操作。其中,转向系统的方波信号角度跟踪稳态时平均误差0.41°,跟踪时间为1.32s;拖拉机田间试验过程中,直线行驶的横向跟踪误差平均值为0.021m,地头转向的横向跟踪误差平均值为0.016m。     

无人驾驶微型电动拖拉机整机控制器设计

控制器作为无人驾驶微型电动拖拉机的"大脑",其性能的好坏直接关系到电动拖拉机整机性能的好坏.电动拖拉机的整机控制器扮演着统一协调其他子控制器的角色,如电机控制器、BMS、悬挂控制器、助力转向控制器等,承担了数据交换、安全管理和能量分配的任务,是整机动力性和经济性的保证.     

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。     

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。      

电动拖拉机结构特点及发展趋势

传统拖拉机在田间作业时由于柴油燃烧会造成环境污染及能源浪费,随着不可再生资源的耗竭及生态环境的逐渐破坏,电动能源开始广泛应用,电动拖拉机应运而生,成为目前的研究热点,驱动装置、控制中心、电池能量分配及传动技术等是电动拖拉机的关键组成部分,是电动拖拉机的工作基础,但是在研究过程中仍然存在一些技术瓶颈。针对电动拖拉机的主要发展现状及研究进展进行分析,对目前制约电动拖拉机发展及田间应用存在的问题进行详述,研究结果对提高电动拖拉机的工作效率及研究进展提供技术参考。     

丘陵山区小型电动拖拉机总体设计研究

介绍了一款适应于设施农业、丘陵山区农田耕作的电动拖拉机的总体设计和整机结构设计以及关键技术、部件的研究.通过电动机代替传统的燃油发动机,车架的优化设计可实现节能环保、排放绿色、作业综合效益提高等优点,是下一代农业动力机械的发展方向与趋势.     

履带式电动拖拉机传动系统的匹配及优化

针对不同作业模式下的电机功率需求,完成了电动拖拉机传动系统参数的匹配。通过Mat Lab优化工具箱中fmincon优化函数,对传动比进行了优化处理,并运用CRUISE软件进行仿真。仿真结果表明:匹配的传动系参数满足设计要求,且在蓄电池一定的条件下,优化后的续驶时间得到了提升。     

电动拖拉机综合台架试验系统设计与试验

电动拖拉机试验具有测试对象多和物理系统复杂的特点,单一试验系统不能满足电动拖拉机性能测试要求。根据电动拖拉机作业特点,通过分析其动力传动系统数学模型,确定了以电动机效率、电池组放电特性为测试变量的设计任务。采用模块化方法,设计了能源系统试验模块、动力系统试验模块和电动拖拉机综合试验系统整体方案。通过研究试验系统总体参数设计方法,得到了加载电动机、电池测试系统和直流电池模拟器等部件的参数计算模型。通过试验系统硬件选型匹配,设计了可满足90 k W以下电动拖拉机性能测试的试验系统。在该试验平台进行了电动拖拉机性能台架试验,结果表明:试验测试误差与前期仿真分析误差在10%以内,设计的综合台架试验系统对电动拖拉机部件性能测试的适用性较好,满足整机性能分析和标定的试验需求。     

纯电动拖拉机电驱动系统设计与试验

根据拖拉机工作特性与传动特性要求,设计了一种基于丘陵山区耕播工况下拖拉机电驱动系统,包括电驱动传动方案、驱动电机参数匹配、传动机构及动力输出机构特征参数设计等。在搭建的电驱动系统综合性能试验台上对该系统进行外特性、传动效率、噪声及可靠性测试。试验结果表明,该电驱动系统传动效率在72%~94%之间,且在1 000 r/min以内低速工况下,能够稳定输出扭矩;在1 000~3 000 r/min之间能稳定输出功率。满足拖拉机耕播工况和运输工况下的特性要求,验证了电驱动系统设计的合理性。     

电池位置纵向可调的电动拖拉机设计与试验

针对传统燃油拖拉机作业不可再生资源消耗大、环境污染严重以及人工调节配重费时费力等问题,基于世超1YZS150型燃油拖拉机底盘设计了一种电池位置纵向可调的电动拖拉机.电动拖拉机主要由电池、驱动电机、电机控制器、速度仪表、急停开关、BMS仪表、V型皮带、加速踏板、换挡杆、底盘、电池位置纵向调节机构及充电/DC-DC一体机等...     

CAN总线技术在拖拉机上的应用展望

随着新兴科学技术的不断创新,尤其是计算机、电子控制与网络通讯等高新技术的发展,对拖拉机工业产生了巨大的影响和渗透,为提高拖拉机作业机组的性能开辟了崭新的道路。为此,概括介绍了CAN总线的基础知识、主要特性以及国内外拖拉机应用CAN总线技术的现状,指出了在拖拉机上应用CAN总线控制技术的前景。     

拖拉机发动机故障诊断系统设计——基于虚拟仪器和CAN总线

以拖拉机发动机为研究对象,利用虚拟仪器和CAN总线,配合必要的传感器,设计了一套拖拉机发动机故障诊断系统。系统将采集到的传感器参数信息与本地参数信息数据库进行对比,诊断出发动机存在的故障问题。实验结果表明:系统对发动机故障信号的采集以及诊断具有较好效果,且系统可靠性高、操作简单,能够精准地检测出发动机故障。     

增程式电动履带拖拉机设计与试验

针对缺乏适宜温室大棚作业的小功率电动拖拉机的问题,本文设计了一台10 kW增程式电动履带拖拉机,完成了工况分析、电驱系统设计和试验。针对行走、旋耕、开沟工况进行了性能测试,试验结果表明所设计的增程式电动拖拉机能够实现传统燃油履带式拖拉机所具备的功能。测试结果表明,速度4.8 km/h行走工况电动机消耗功率约为3.2 kW,速度2 km/h旋耕作业工况电机消耗功率约为3.75 kW,速度2 km/h开沟工况电机消耗功率约为3.3 kW。当前电池配置下,可以支持行走工作2.2 h,旋耕工作1.9 h和开沟工作2.1 h,纯电模式基本满足小规模温室大棚零排放作业需求。需要持续大负载工作时,增程式电动拖拉机可以启动增程器与电池协同供电以实现持续工作。     

拖拉机电性能虚拟综合测试系统设计与试验

基于虚拟仪器构建了拖拉机电性能综合测试系统,以满足整车条件下拖拉机电器功耗、电器部件匹配选型等研究测试需要。首先在分析拖拉机电性能测试要求的基础上,对硬件进行选型。然后设计了以美国NI cRIO控制器为核心的测试系统,实现对蓄电池和发电机端电压和电流、发动机转速、车速、温度等信号同步采集。给出了测试系统的虚拟软件设计方案,包括在数据采集器中运行的FPGA软件和实时软件,以及在上位机中的数据采集与分析软件等。最后进行了电流精度对比试验和拖拉机电性能场地实车试验,试验验证了本系统电流采样精度和工作可靠性。     

基于CAN总线的拖拉机ECU中虚拟终端的设计

介绍了农业设备使用的一种基于CAN的国际标准电子通信协议-ISO11783虚拟终端协议.同时,在拖拉机ECU中给出了采用该协议标准的虚拟人机界面的设计流程,并通过仿真实现了车身信息的数字化显示.该虚拟终端设计改变了传统的模拟仪表显示方式并使得人机接口标准化,为拖拉机EGU中虚拟终端的设计提供参考.