大马力拖拉机电液悬挂系统耕深自动控制研究

发布时间：2017-09-16 00:43

  本文关键词：大马力拖拉机电液悬挂系统耕深自动控制研究

  更多相关文章： 拖拉机 液压悬挂 耕深自动控制 比例-模糊双模态控制 田间试验

【摘要】：随着农业经济体系的日趋成熟和现代信息技术的发展,我国正处在传统农业向现代化农业发展的转型时期。拖拉机是实现农业现代化必须的农业工程装备,而液压悬挂作为拖拉机重要的作业机组,对它的研究关系着现代化农业的成功转型。结合当前国内外的研究现状,论文重点研究了实现拖拉机电控液压悬挂技术的关键问题。论文在黄海-金马1204型拖拉机样机的基础上完成了电控液压悬挂系统的改造,以电液比例换向阀替代传统分配器,控制面板替代机械操纵机构,使用传感器采集拖拉机作业时的状态信息,由控制器根据采集到的传感器和控制面板参数向电液比例阀发送控制指令,从而实现耕深的位置调节、力调节和力位综合调节等,改造后的拖拉机耕作自动化程度得到提高,同时耕作质量和效率也得到明显改善。论文在耕深与牵引力的关系中引入了阻力系数,能够减小耕深设定目标值与实际值的偏差,进一步提高耕深的准确性;提出先比例后模糊的双模态分段控制方案,将有利于提高系统的响应速度和精度。系统选用的控制器是基于飞思卡尔MC9S12XS128芯片设计的,硬件电路主要包括最小系统、信号采集电路、CAN通信电路、串口通信电路、液晶显示电路等;控制器程序是基于C语言开发的,主要编写了主程序、A/D采集子程序、CAN发送子程序、串口发送子程序、液晶显示子程序、自动控制子程序等。为掌握拖拉机作业时的状态信息和记录试验时的数据,论文设计了基于LabVIEW的电控液压悬挂多路数据采集软件。最后,进行了田间耕作试验以验证系统的可行性。通过对试验数据的分析,论文设计的电控液压悬挂控制装置基本实现了对耕深和阻力参数的调节,取得了比较满意的耕深试验结果。
【关键词】：拖拉机 液压悬挂 耕深自动控制 比例-模糊双模态控制 田间试验
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S219
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题研究的背景与意义11-14
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究目的和意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 国外研究14-16
• 1.2.2 国内研究16-17
• 1.3 研究内容17-18
• 1.4 本章小结18-19
• 第二章 控制系统总体设计19-32
• 2.1 传统拖拉机液压悬挂系统19-22
• 2.1.1 液压悬挂系统的型式19-20
• 2.1.2 核心液压元件—分配器的工作原理20-21
• 2.1.3 耕深调节方法21-22
• 2.2 电控液压悬挂系统总体设计22-26
• 2.2.1 电控液压悬挂工作原理23
• 2.2.2 悬挂样机改造23-24
• 2.2.3 核心液压元件—电液比例换向阀24-26
• 2.3 传感器26-31
• 2.3.1 拉力传感器26-27
• 2.3.2 位置传感器27-28
• 2.3.3 轮速传感器28-30
• 2.3.4 速度传感器30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 电控液压悬挂系统控制策略研究32-44
• 3.1 耕深调节方法研究32-36
• 3.1.1 位置调节33-34
• 3.1.2 力调节34-35
• 3.1.3 力位综合调节35-36
• 3.2 电控液压悬挂系统控制算法比较36-38
• 3.2.1 传统控制36-37
• 3.2.2 模糊控制37-38
• 3.3 控制算法选择及原理38-39
• 3.4 比例-模糊控制器设计39-43
• 3.4.1 输入输出模糊化40
• 3.4.2 隶属度函数40-42
• 3.4.3 模糊规则的确定42
• 3.4.4 解模糊判决42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 电控液压悬挂控制器设计及实现44-62
• 4.1 电控液压悬挂控制器硬件设计45-54
• 4.1.1 控制芯片介绍45
• 4.1.2 最小系统设计45-46
• 4.1.3 信号采集电路46-52
• 4.1.4 CAN通信电路52
• 4.1.5 RS232串口通信电路52-53
• 4.1.6 12864液晶显示电路53-54
• 4.2 电控液压悬挂控制器软件设计54-59
• 4.2.1 系统开发环境介绍54
• 4.2.2 系统主程序设计54-55
• 4.2.3 系统子程序设计55-59
• 4.3 控制器实现59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第五章 试验及结果分析62-73
• 5.1 电控液压悬挂多路数据采集系统设计62-66
• 5.1.1 系统开发环境62
• 5.1.2 程序设计62-65
• 5.1.3 应用程序发布65-66
• 5.2 角度传感器标定试验66-68
• 5.3 田间耕作试验68-72
• 5.3.1 试验目的与方案68-69
• 5.3.2 试验结果分析69-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 结论73
• 6.2 展望73-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文79

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本文编号：859913