文档介绍：中国农业大学
硕士学位论文
拖拉机仿真作业机组悬挂系统控制技术的研究
姓名:赵建军
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:谭彧
‘:摘要虢瑆辬,印甀本文分析了发动机负荷、驱动轮滑转率和作业阻力对拖拉机机组动力性、经济性的影响,通过对各种控制理论的比较,采用刂品椒ǘ酝侠编语言编写了单片机监控程序。此外,还利用甇设计了本系统的上位机监控程序,上位机可接受下位机传输的数据,保存数据并形成实时监控曲线,上位机还可以向下位机发送命令,对下位机进行远程控制。串行通讯的数据传输以差分形式进行,这种传输方式可适于远程传输。关键词:。设计了以为核心的监控系统,采用差分信号,羇,阰.—癶,
第一章绪论第一节机电一体化技术在拖拉机上的应用七十年代以来,随着电子技术与微机控制技术的出现和成熟,机电一体化技术逐步被应用到拖拉机上,并取得了良好的效果。尤其是近几年来,汽车电控技术的迅猛发展,在一定程度上也带动了电控技术在拖拉机上的应用,使现代新型的拖拉机产品日益朝着自动化和智能化的方向发展。世界各大拖拉机生产企业都在积极开展这一领域的研究探索,并把采用机电一体化技术作为其产品向高级化发展的一个象征性战略。自七十年代以来,拖拉机上采用了大量的机电一体化技术,这些技术主要用于改善和优化拖拉机以下几个方面的特性:①提高拖拉机的使用经济性和生产效率:②提高拖拉机的操纵性能和自动化程度,降低驾驶员的劳动强度:③将该技术应用在人机工程学设计中,优化人机界面,改善驾驶室操纵环境;④提高机器的可靠性和安全性;⑤降低拖拉机尾气排放,减少环境污染;⑥实现对拖拉机机组的性能监测、参数优化匹配和故障诊断等综合性工作。年德国奔驰公司率先在其生产的农用拖拉机上采用了电液控制的三点式悬挂系统,这标志着商业化的机电一体化产品开始在拖拉机上得到了成功应用。经过几十年的研究和开发,在发动机、传动系、悬挂系统、驾驶员指导信息系统等许多方面都形成了实用化的产品。机电一体化技术主要应用在以下几个方面:一、发动机的电子控制是机电一体化技术在拖拉机上应用的最重要的方面之一。由于农用拖拉机工作条件复杂多变,发动机的负荷波动极大。作为拖拉机的动力源,发动机系统的工作特性对拖拉机的动力性和燃油经济性有非常重要的影响。在拖拉机上采用柴油机电控系统不仅使发动机系统具有了更好的性能,而且还可以对其它子系统的不稳定性因素二、根据拖拉机的作业条件,对传动系进行自动控制,以适应田间作业所遇到的各种复杂工况,对给定的负荷工况选取最优的传动比,目的在于提高拖拉机的动力性能和经济性,降低驾驶员的操纵强度,提高驾驶舒适性。此外还可以减少噪声和尾气排放。三、液压系统已不是单纯地用于农机具的升降,随着拖拉机功率的增大,液压系统被广泛应用于操纵转向、离合器、差速锁、制动器、变速箱换档、动力输出轴、驱动桥等拖拉机的工作装置。性能先进的闭心式液压系统在许多方面代替了开心液压系统,也为液压系统的电子化提供了方便。如在拖拉机上采用压力流量补偿式闭心液压系统,利用变量泵对流量和压力进行控制,此系统已取到了较好的节能效果。悬挂系统的电液控制是机电一体化在拖拉机上应用最早,也是最成熟的一个方面。悬挂系统的控制指的是对悬挂装置的工作深度或垂直位置的控制,较常见的控制方法有:位置控制、阻力控制、力位综合控制。由于现代控制理论和计算机控制等先进技术的引入,还出现了力一位~滑转率三参数的综合控制。由微机、伺服放大器等组成的电液伺服控制系统,取消了传统悬挂系统的杠杆机构,反应比机械系统更灵敏,调节精度更高、误差更小。此外,此类系统还可以实现农机具联接过程中的远程控制。四、驾驶员信息指导系统可以监测并显示拖拉机多方面的相关参数,为驾驶员提供标准拖拉机仪表所不能提供的信息,驾驶员可以利用这些信息经过主观的分析判断使拖拉机整车的工作性能达§钣拧D壳耙丫鱿至税沧霸谕侠菔皇夷诘幕谖⒋砥鞯氖进行补偿。中国农业大学硕士论文
化仪表系统,该系统不仅可以提供拖拉机系统的相关工作信息,其中包括发动机参数发动机转速、耗油量等⑿惺徊问如实际车速、滑转率等团┗呦喙夭问如动力输出轴扭矩、转速和施肥播种率等一箍梢杂胪侠系钠渌缱酉低呈迪滞ㄑ督信息交换。更进一步的发展还能向驾驶员发出建议式的操作指令,比如要求改变油门大小或者推荐适当的变速箱挡位,供驾驶员参考,年代中出现了此类系统的商业化产品。这些系统在工作方式及组成结构上都很类似,一般包括传感器、设在驾驶室内的微处理器或计算机惺荨⒊绦虼嬷骷巴ㄑ督涌、与驾驶员交流的人机界面。试验表明此类系统还可使拖拉机提高生产效率,而且可以节省燃油~%【。我校在拖拉机机电一体化技术方面也进行了相应的研究,开发了“