基于附着系数实时估算的拖拉机软土地面自动识别方法研究
发布时间：2021-09-19 00:49
目前,汽车的路面自动识别技术发展已经比较成熟,但国内鲜有研究人员研究拖拉机对软土地面的自动识别。与汽车对路面识别的目的不同,基于附着系数和滑转率关系的拖拉机对软土地面识别的目的是为了对修正耕深进行更高效地自动控制。拖拉机在田间进行犁耕作业时,最佳耕深由基本耕深和修正耕深两大部分组成。其中,研究其修正耕深是耕深自动控制策略的核心。拖拉机在不同耕作地面进行犁耕作业时,其耕深控制需要保证滑转率在最佳控制门限内,而每一种耕作地面对应的滑转率控制门限是不同的。为此,需要进行对耕作地面类型的自动识别,以获得滑转率最佳控制门限,进而将拖拉机犁耕机组的滑转率控制在最佳范围内,以获得最佳耕深和附着性能,防止拖拉机犁耕作业时发生过度滑转。本文主要研究通过对拖拉机驱动轮利用附着系数实时监测以实现拖拉机对软土地面自动识别方法。本文主要通过理论分析-建模仿真-实车验证的技术路线对地面识别方法进行研究探讨。首先,识别方法的提出。本文主要基于两轮驱动拖拉机对识别方法进行研究,通过对拖拉机整车动力学以及拖拉机后驱动轮单轮动力学进行分析,得到拖拉机在耕作过程中存在载荷转移现象这一重要结论,决定了汽车对硬路面的自动识别技...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?７种典型路面的／４ｓ；）曲线??Ｆｉｇ．１－１?Ｓｅｖｅｎ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｐａｖｅｍｅｎｔ?／／（ｊ）ｃｕｒｖｅｓ??７型、识
图１－２课题研究技术路线??Ｆｉｇ．?１?－２?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｂｊｅｃｔ??４本章小结??本章叙述了拖拉机基于附着系数对软土地面自动识别这一课题研宄的目的和意??，分析了地面自动识别是为了拖拉机挂犁耕地时耕深能够更精确的自动控制，使拖??机达到最优的工作效率。分析了国内外关于滑转率、附着系数和路面识别的研宄现??，由于目前拖拉机对地面的自动识别研宄还在视觉识别层面，极少有研究基于滑转??和附着系数的拖拉机对地面自动识别，因此类比于汽车对硬路面的识别，针对拖拉??耕作过程中与汽车的不同之处，提出本课题的研究内容和相关需要完成的工作，制??课题研究技术路线图。??
相应的，汽车制动过程中的滑动率称为滑移率，地面制动力与垂直载荷之??比称为制动力系数。驱动力系数和制动力系数统称为路面附着系数。??根据试验数据，路面附着系数与车轮滑动率存在如图２－１的关系。从图２－１中??可看出，总存在某一滑转率值对应的路面纵向附着系数值达到最大，这个最大的纵向??附着系数定义为峰值附着系数［４６］，对应于峰值附着系数的滑移率定义为最佳滑移率。??＂ｍａｘ??〇?ｖ?５??图２－１附着系数与滑转率的关系??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ａｄｈｅｓｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓｌｉｐ?ｒａｔｅ??当汽车受到侧向风、通过有坡道的路面或驾驶员转弯操作时，轮胎上会同时存在??纵向力巧和侧向力Ｆ，，，并满足：??Ｆ?＝把＋Ｆ；?（２－４）??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拖拉机耕深模糊自动控制方法与试验研究[J]. 鲁植雄,郭兵,高强. 农业工程学报. 2013(23)
[2]分布式驱动电动汽车转矩自适应驱动防滑控制[J]. 张利鹏,李亮,祁炳楠,宋健,徐海港. 机械工程学报. 2013(14)
[3]基于路面识别的四轮驱动电动汽车驱动防滑控制[J]. 蒋振江,陈旭,李大伟. 重庆理工大学学报(自然科学). 2012(07)
[4]汽车驱动轮滑转率的控制[J]. 魏炜. 企业技术开发. 2009(12)
[5]基于轮胎力观测器的路面附着系数识别算法[J]. 杨财,李亮,宋健,李红志. 中国机械工程. 2009(07)
[6]基于轮速的路面状态识别方法[J]. 徐延海. 农业机械学报. 2007(03)
[7]基于四轮轮边驱动电动车的路面附着系数估算方法[J]. 余卓平,左建令,陈慧. 汽车工程. 2007(02)
[8]拖拉机液压机械无级变速传动系统与发动机的合理匹配[J]. 徐立友,周志立,张明柱,李言. 农业工程学报. 2006(09)
[9]拖拉机作业机组模糊综合控制模型及仿真试验[J]. 庞昌乐,宗伯华,鄂卓茂. 农业工程学报. 2003(04)
[10]拖拉机作业机组智能化技术的研究现状及发展趋势[J]. 庞昌乐,谭彧,鄂卓茂. 中国农业大学学报. 2001(04)
硕士论文
[1]高茬水田耕整路径机器视觉识别方法研究[D]. 张甜.华中农业大学 2014
[2]汽车路面附着状况识别方法研究[D]. 王博.西华大学 2013
[3]基于滑转率的拖拉机自动耕深控制系统研究[D]. 白学峰.南京农业大学 2012
本文编号：3400668
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?７种典型路面的／４ｓ；）曲线??Ｆｉｇ．１－１?Ｓｅｖｅｎ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｐａｖｅｍｅｎｔ?／／（ｊ）ｃｕｒｖｅｓ??７型、识
图１－２课题研究技术路线??Ｆｉｇ．?１?－２?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｂｊｅｃｔ??４本章小结??本章叙述了拖拉机基于附着系数对软土地面自动识别这一课题研宄的目的和意??，分析了地面自动识别是为了拖拉机挂犁耕地时耕深能够更精确的自动控制，使拖??机达到最优的工作效率。分析了国内外关于滑转率、附着系数和路面识别的研宄现??，由于目前拖拉机对地面的自动识别研宄还在视觉识别层面，极少有研究基于滑转??和附着系数的拖拉机对地面自动识别，因此类比于汽车对硬路面的识别，针对拖拉??耕作过程中与汽车的不同之处，提出本课题的研究内容和相关需要完成的工作，制??课题研究技术路线图。??
相应的，汽车制动过程中的滑动率称为滑移率，地面制动力与垂直载荷之??比称为制动力系数。驱动力系数和制动力系数统称为路面附着系数。??根据试验数据，路面附着系数与车轮滑动率存在如图２－１的关系。从图２－１中??可看出，总存在某一滑转率值对应的路面纵向附着系数值达到最大，这个最大的纵向??附着系数定义为峰值附着系数［４６］，对应于峰值附着系数的滑移率定义为最佳滑移率。??＂ｍａｘ??〇?ｖ?５??图２－１附着系数与滑转率的关系??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ａｄｈｅｓｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓｌｉｐ?ｒａｔｅ??当汽车受到侧向风、通过有坡道的路面或驾驶员转弯操作时，轮胎上会同时存在??纵向力巧和侧向力Ｆ，，，并满足：??Ｆ?＝把＋Ｆ；?（２－４）??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拖拉机耕深模糊自动控制方法与试验研究[J]. 鲁植雄,郭兵,高强. 农业工程学报. 2013(23)
[2]分布式驱动电动汽车转矩自适应驱动防滑控制[J]. 张利鹏,李亮,祁炳楠,宋健,徐海港. 机械工程学报. 2013(14)
[3]基于路面识别的四轮驱动电动汽车驱动防滑控制[J]. 蒋振江,陈旭,李大伟. 重庆理工大学学报(自然科学). 2012(07)
[4]汽车驱动轮滑转率的控制[J]. 魏炜. 企业技术开发. 2009(12)
[5]基于轮胎力观测器的路面附着系数识别算法[J]. 杨财,李亮,宋健,李红志. 中国机械工程. 2009(07)
[6]基于轮速的路面状态识别方法[J]. 徐延海. 农业机械学报. 2007(03)
[7]基于四轮轮边驱动电动车的路面附着系数估算方法[J]. 余卓平,左建令,陈慧. 汽车工程. 2007(02)
[8]拖拉机液压机械无级变速传动系统与发动机的合理匹配[J]. 徐立友,周志立,张明柱,李言. 农业工程学报. 2006(09)
[9]拖拉机作业机组模糊综合控制模型及仿真试验[J]. 庞昌乐,宗伯华,鄂卓茂. 农业工程学报. 2003(04)
[10]拖拉机作业机组智能化技术的研究现状及发展趋势[J]. 庞昌乐,谭彧,鄂卓茂. 中国农业大学学报. 2001(04)
硕士论文
[1]高茬水田耕整路径机器视觉识别方法研究[D]. 张甜.华中农业大学 2014
[2]汽车路面附着状况识别方法研究[D]. 王博.西华大学 2013
[3]基于滑转率的拖拉机自动耕深控制系统研究[D]. 白学峰.南京农业大学 2012
本文编号：3400668
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