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拖拉机悬挂模糊控制系统研究 被引量:1
1
作者 张路军 《农机化研究》 北大核心 2004年第4期63-65,共3页
介绍了拖拉机悬挂模糊控制系统、原理及结构图以及模糊控制算法的实现。利用MATLAB建立了拖拉机悬挂模糊控制系统仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,拖拉机悬挂模糊控制系统的超调量及调整时间比PID控制系统小,说明模糊控制用于拖拉... 介绍了拖拉机悬挂模糊控制系统、原理及结构图以及模糊控制算法的实现。利用MATLAB建立了拖拉机悬挂模糊控制系统仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,拖拉机悬挂模糊控制系统的超调量及调整时间比PID控制系统小,说明模糊控制用于拖拉机悬挂系统的力位调节控制是合适的。 展开更多
关键词 拖拉机悬挂模糊控制系统 自动控制技术 仿真分析 力位调节控制
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无人拖拉机电气系统控制策略研究
2
作者 陈艳茹 亓丹丹 +1 位作者 张永学 高艳芳 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期258-263,共6页
无人拖拉机成为现代农业领域的重要装备,电气系统中的执行机构是保证无人拖拉机田间正常运行的重要结构。为了进一步推动无人拖拉机的自动化及智能化发展,考虑到农田复杂的生产环境对车辆的影响,提出了一种基于RBF神经网络模型的路径跟... 无人拖拉机成为现代农业领域的重要装备,电气系统中的执行机构是保证无人拖拉机田间正常运行的重要结构。为了进一步推动无人拖拉机的自动化及智能化发展,考虑到农田复杂的生产环境对车辆的影响,提出了一种基于RBF神经网络模型的路径跟踪器,通过将单神经网络与模糊控制相结合,实现了无人驾驶拖拉机的控制精度提升。此方法能够根据传感器获取的环境信息,通过神经网络学习和模糊控制优化,实现精确的路径跟踪。最后,通过田间实际测试验证了控制策略的有效性和性能。结果表明:基于RBF神经网络模型的路径跟踪器能够显著提高无人拖拉机的控制精度和稳定性,无人拖拉机田间行驶误差在±10cm内,转向角度≤5°。研究结果可以为无人拖拉机自动化和智能化发展提供了新的控制策略和技术支持,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 无人拖拉机 电气系统 路径跟踪器 RBF神经网络 模糊控制
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无人驾驶电动拖拉机犁耕机组路径跟踪与耕深模糊控制策略研究
3
作者 陈仲举 谢斌 +3 位作者 罗振豪 刘楷东 张胜利 温昌凯 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期491-504,共14页
田间土壤比阻多变、地块凹凸不平造成拖拉机在犁耕工况下行驶速度和牵引阻力大幅波动,传统拖拉机无人作业系统难以满足路径跟踪精度和耕深均匀性的农艺要求。本文系统分析了无人驾驶电动拖拉机犁耕机组作业特性,提出了拖拉机犁耕机组路... 田间土壤比阻多变、地块凹凸不平造成拖拉机在犁耕工况下行驶速度和牵引阻力大幅波动,传统拖拉机无人作业系统难以满足路径跟踪精度和耕深均匀性的农艺要求。本文系统分析了无人驾驶电动拖拉机犁耕机组作业特性,提出了拖拉机犁耕机组路径跟踪与耕深模糊控制策略,包括模糊Stanley路径跟踪控制方法和预估补偿变论域模糊PID耕深控制方法,兼顾了拖拉机重负载犁耕工况下的犁耕深度与行驶速度,提高了电液悬挂系统的耕深均匀性和无人驾驶系统的直线性。为验证所提控制策略的有效性,搭建无人驾驶电动拖拉机犁耕机组试验平台,开展田间路径跟踪和犁耕试验。试验结果表明:本文提出的控制策略能适应复杂多变的田间环境,路径跟踪作业最大横向偏差不大于0.042 m,犁耕作业横向偏差标准差不大于0.086 m;行驶速度均值保持稳定,平均绝对误差为0.16 km/h,平均相对误差为4.38%;耕深变异系数均值为9.29%,相较于模糊PID算法降低14.57%。本文提出的控制策略可根据不同土壤比阻、地块凹凸程度和牵引阻力,提高拖拉机犁耕作业的耕深均匀性和导航直线性,具有良好的适应性和鲁棒性,满足拖拉机犁耕作业农艺需求,为实现无人驾驶电动拖拉机多参数控制提供了参考。 展开更多
关键词 无人驾驶 电动拖拉机 路径跟踪 电液悬挂 犁耕作业 模糊控制
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拖拉机后悬挂电液控制系统的研究
4
作者 苏雅拉图 《农机化研究》 北大核心 2024年第12期245-249,共5页
传统拖拉机在进行农田作业时主要依靠手动控制耕作深度等技术参数,导致耕作误差较大。针对以上问题,研发了一种三点式双作用拖拉机液压悬挂系统,基于双PID控制算法对关键电路部件与控制方案进行设计与选型,并基于MatLab分析拖拉机后悬... 传统拖拉机在进行农田作业时主要依靠手动控制耕作深度等技术参数,导致耕作误差较大。针对以上问题,研发了一种三点式双作用拖拉机液压悬挂系统,基于双PID控制算法对关键电路部件与控制方案进行设计与选型,并基于MatLab分析拖拉机后悬挂电液控制技术的工作特性。田间试验结果表明:设计的拖拉机后悬挂电液控制系统可以满足田间农业生产要求。 展开更多
关键词 拖拉机 悬挂系统 液压装置 电控系统
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拖拉机悬挂模糊控制的研究 被引量:3
5
作者 齐学先 贾鸿社 史金钟 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2007年第3期63-64,共2页
介绍了拖拉机悬挂模糊控制系统结构及原理图以及模糊控制算法的实现,并利用MATLAB建立了拖拉机悬挂模糊控制系统仿真模型并进行了仿真,结果表明模糊控制用于拖拉机悬挂系统的控制是合适的。
关键词 拖拉机 MATLAB仿真 液压悬挂 模糊控制
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基于推杆电动机的拖拉机液压悬挂控制系统 被引量:16
6
作者 罗锡文 单鹏辉 +3 位作者 张智刚 张继勋 刘兆朋 张亚娇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1-6,共6页
设计的拖拉机液压悬挂自动控制系统包括推杆电动机、传动机构和控制单元ECU等。控制单元ECU实时接收上位机决策控制指令,控制推杆电动机驱动拖拉机液压悬挂的提升器,调整作业机具至适宜的位置。设计了双阈值斜坡启动和反馈PI算法相结合... 设计的拖拉机液压悬挂自动控制系统包括推杆电动机、传动机构和控制单元ECU等。控制单元ECU实时接收上位机决策控制指令,控制推杆电动机驱动拖拉机液压悬挂的提升器,调整作业机具至适宜的位置。设计了双阈值斜坡启动和反馈PI算法相结合的PWM电动机控制方法,启动阶段以前馈斜坡输入控制为主,使推杆电动机可以平稳且快速地启动;主体运行阶段以PI反馈控制为主,以提高控制速度和精度。采用C语言实现整个控制系统编程,包括电动机反馈信号的AD转换采集、电动机的PID控制、上下位机的CAN通讯以及串口通讯等内容。试验测试结果表明,前馈斜坡启动方式可以较好地避免电动机启动时的瞬间冲击电流;当死区阈值设置为10(AD)时,最大误差范围为±11(AD),体现在推杆电动机上的行程误差为±0.26 mm,满足拖拉机液压悬挂系统的自动操纵控制要求。 展开更多
关键词 拖拉机 液压悬挂系统 自动驾驶 推杆电动机 PWM
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拖拉机液压转向变论域模糊控制器设计与试验 被引量:25
7
作者 张闻宇 丁幼春 +1 位作者 廖庆喜 段涛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期43-50,共8页
2BFQ-6型油菜精量联合直播机田间自动对行作业时,东方红-LX854型拖拉机为其配套动力,实现导航功能,针对导航执行机构——电控全液压转向系统导航作业时转向控制稳定性和准确性差的问题,设计了自适应变论域模糊控制器。应用旋升优选法对... 2BFQ-6型油菜精量联合直播机田间自动对行作业时,东方红-LX854型拖拉机为其配套动力,实现导航功能,针对导航执行机构——电控全液压转向系统导航作业时转向控制稳定性和准确性差的问题,设计了自适应变论域模糊控制器。应用旋升优选法对模糊控制器参数仿真分析,获得了不同波形、幅值和周期激励信号下的最优参数组合,运用窗口Fourier变换和自卷积法设计了响应类型的实时识别方法,依据识别的结果和仿真寻优获得的参数优化基础模糊器规则的论域。在拖拉机电控全液压转向系统上试验结果表明:变论域模糊控制器对转向20°的阶跃响应的调节时间为2 s,平均稳态误差为0.18°,无稳态振荡现象;跟踪正弦信号平均延时为0.3 s;与定论域模糊控制器相比获得了更好的转向性能。 展开更多
关键词 拖拉机 油菜直播机 导航 液压转向系统 变论域模糊控制
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采用16位单片机的拖拉机电液悬挂控制系统 被引量:7
8
作者 谢斌 谭彧 +1 位作者 李庆和 鄂卓茂 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期68-71,共4页
将原有机械式液压悬挂控制系统改装为电液式悬挂控制系统 ,其控制核心采用了 MCS96系列 16位单片机系统 ;对电液悬挂控制系统进行了硬件和软件设计 ,并在室内仿真试验台上进行了试验验证。试验结果表明 ,系统具有较好的调节性能 。
关键词 16位单片机 拖拉机 电液悬挂控制系统 液压悬挂装置
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拖拉机作业机组电液悬挂控制系统的研制 被引量:19
9
作者 谭彧 谢斌 鄂卓茂 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期64-67,共4页
在 FIAT 780型拖拉机上采用了电液悬挂控制系统代替传统的机械式液压悬挂系统 ,并以电液比例方向阀作为主控制阀 ,建立了电液悬挂控制系统的数学模型 ,利用 MATL AB工具分析了该系统的稳定性和静动态品质。采用 MCS96系列 16位单片机系... 在 FIAT 780型拖拉机上采用了电液悬挂控制系统代替传统的机械式液压悬挂系统 ,并以电液比例方向阀作为主控制阀 ,建立了电液悬挂控制系统的数学模型 ,利用 MATL AB工具分析了该系统的稳定性和静动态品质。采用 MCS96系列 16位单片机系统实现了对电液悬挂控制系统的数字化控制 ,并在 FIAT 780型拖拉机室内仿真试验台上进行了试验 。 展开更多
关键词 拖拉机 作业机组 电液悬挂控制系统 机电一体化技术
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基于控制局域网的拖拉机液压悬挂电控系统 被引量:6
10
作者 袁越阳 鲁植雄 +1 位作者 鞠卫平 陈明江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期9-14,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 拖拉机 液压悬挂 电控系统 控制局域网总线
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基于CAN总线的拖拉机电液悬挂系统控制器研制 被引量:17
11
作者 谢斌 毛恩荣 谭彧 《机床与液压》 北大核心 2006年第8期185-187,共3页
在拖拉机智能驾驶系统中,电液悬挂控制系统是其中一个重要的子系统。笔者研制了基于CAN总线的电液悬挂系统控制器,其硬件核心选用了集成ARM7内核的LPC2292芯片。给出了系统的控制流程,设计了CAN通讯验收滤波协议。试验表明该控制器具有... 在拖拉机智能驾驶系统中,电液悬挂控制系统是其中一个重要的子系统。笔者研制了基于CAN总线的电液悬挂系统控制器,其硬件核心选用了集成ARM7内核的LPC2292芯片。给出了系统的控制流程,设计了CAN通讯验收滤波协议。试验表明该控制器具有较高的通讯可靠性。 展开更多
关键词 拖拉机 电液技术 悬挂系统 CAN总线 LPC2292
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城轨列车悬挂系统显遗传自适应模糊控制 被引量:4
12
作者 车军 韩壮 +3 位作者 李广军 刘潇潇 任牟华 王彩芸 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期725-731,824,825,共9页
为有效抑制城轨车辆行驶时悬挂系统出现的横向振动,提升车辆平稳性与舒适度,引入调控效果优于传统模糊控制的显遗传自适应模糊控制方法,扩展其收敛条件并证明其适用于城轨列车悬挂系统,扩大了该方法的使用范围。在Matlab/Simulation中... 为有效抑制城轨车辆行驶时悬挂系统出现的横向振动,提升车辆平稳性与舒适度,引入调控效果优于传统模糊控制的显遗传自适应模糊控制方法,扩展其收敛条件并证明其适用于城轨列车悬挂系统,扩大了该方法的使用范围。在Matlab/Simulation中根据时速为80km/h的某型城轨列车参数搭建车辆悬挂系统模型,并设计了显遗传自适应模糊控制器。仿真实验结果表明,显遗传自适应模糊控制对城轨列车悬挂系统横向振动抑制效果良好,在其控制下列车横向合成加速度、横移振动加速度、侧滚振动加速度以及摇头振动加速度的最大值、均方根值以及功率谱密度值均有所降低。与普通模糊控制相比,显遗传自适应模糊控制能够有效抑制城轨列车横向振动,大幅度提高乘客舒适度。 展开更多
关键词 城轨列车 悬挂系统 横向振动 显遗传自适应模糊控制
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拖拉机电-液悬挂系统耕深自动控制的研究 被引量:5
13
作者 刘义 高翔 +1 位作者 王寅晓 沈泽方 《机床与液压》 北大核心 2012年第1期51-53,共3页
介绍拖拉机电-液悬挂系统的结构及工作原理,建立该系统数学模型,并对该液压悬挂耕深自动控制系统进行了位置控制、牵引力控制和力位综合控制的试验研究,实现了拖拉机电控液压悬挂系统的耕深自动控制。
关键词 拖拉机 电-液悬挂系统 耕深自动控制
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丘陵山地拖拉机坡地自适应控制系统仿真分析与试验
14
作者 李玲玲 李广宇 +3 位作者 徐峰 王华泽 高瑞遥 张煜晗 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第9期141-146,165,共7页
针对丘陵山地地形复杂、耕作阻力波动大等问题,基于研制的新型丘陵山地拖拉机及三点悬挂式后悬挂机构,设计坡地自适应控制系统。对位姿调整机构的调整原理进行分析,得出左右悬挂点距车身基准面的距离与地面坡度的函数关系;设计横向位姿... 针对丘陵山地地形复杂、耕作阻力波动大等问题,基于研制的新型丘陵山地拖拉机及三点悬挂式后悬挂机构,设计坡地自适应控制系统。对位姿调整机构的调整原理进行分析,得出左右悬挂点距车身基准面的距离与地面坡度的函数关系;设计横向位姿调整液压系统,运用AMEsim搭建横向位姿调整系统的液压系统仿真模型,并采用模糊PID控制方法对仿真模型进行控制性能仿真;搭建拖拉机后悬挂系统控制试验平台,进行拖拉机后悬挂横向位姿调整试验。当坡度低于15°,后悬挂机构跟随坡地调整效果良好,具有良好的稳定性。由仿真结果和对比试验可知,二者位姿调整位移最大误差为9.32%、平均误差为4.2%;所开发的坡地自适应控制系统具有较高的控制精度,可为丘陵山地拖拉机坡地自适应问题提供借鉴。 展开更多
关键词 丘陵山地拖拉机 悬挂 位姿调整系统 AMESIM
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拖拉机三点悬挂电液加载系统研究与试验
15
作者 宗建华 王玲 +2 位作者 吕东晓 张旗 王书茂 《农机化研究》 北大核心 2024年第2期242-248,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 拖拉机 电液加载系统 三点悬挂 系统辨识 ARMAX模型 PID控制算法
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拖拉机电-液悬挂系统PID控制仿真研究 被引量:9
16
作者 朱思洪 张超 《中国制造业信息化(学术版)》 2008年第11期49-53,共5页
介绍了拖拉机电-液悬挂耕深调节系统的结构及工作原理,阐述了建立系统数学模型的方法,同时对其采用PID控制策略,并利用Matlab仿真工具进行了仿真分析,仿真结果表明,PID控制电-液悬挂系统具有稳定性好、控制精度高、响应速度快的优点。
关键词 拖拉机 电-液悬挂系统 PID控制 仿真
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无人驾驶拖拉机田间运行轨迹跟踪控制系统设计 被引量:2
17
作者 卢越 朱省委 吴晓蕊 《农机使用与维修》 2024年第9期27-31,共5页
现代农业面临劳动力短缺和成本上涨等问题,无人驾驶拖拉机可以减少对人工的依赖,降低劳动成本。然而,由于田间地形复杂多变和环境因素的影响,无人驾驶拖拉机在作业过程中路径规划与跟踪是保证无人驾驶拖拉机正常运行的基础条件与技术支... 现代农业面临劳动力短缺和成本上涨等问题,无人驾驶拖拉机可以减少对人工的依赖,降低劳动成本。然而,由于田间地形复杂多变和环境因素的影响,无人驾驶拖拉机在作业过程中路径规划与跟踪是保证无人驾驶拖拉机正常运行的基础条件与技术支持。该文采用多传感器融合技术,包括GPS、惯性导航系统(INS)、视觉传感器和激光雷达,设计一种无人驾驶拖拉机田间运行轨迹跟踪控制系统,并通过建立拖拉机运动学模型和动力学模型,设计了基于模糊控制和PID控制的复合控制算法,实现拖拉机的轨迹跟踪控制。该系统能够自适应地调整控制参数,克服田间复杂地形和环境变化对运行轨迹的影响。通过田间实地测试验证了系统的有效性和稳定性,结果表明该系统在不同地形条件下均能实现高精度的轨迹跟踪,为无人驾驶农业机械的应用提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 无人驾驶拖拉机 轨迹跟踪 控制系统 多传感器融合 模糊控制 PID控制
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拖拉机电控悬挂耕深控制系统的应用 被引量:2
18
作者 雷蕾 贾方 卢绰 《拖拉机与农用运输车》 2014年第1期48-49,共2页
介绍一种电控悬挂耕深控制系统在拖拉机上的应用,并介绍了该系统主要电控液压元件的结构特点及工作原理。
关键词 拖拉机 电控悬挂系统 液压元件
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基于换挡过程的拖拉机离合器模糊控制研究 被引量:1
19
作者 杜小芳 周自勇 《自动化与仪表》 2018年第5期19-24,29,共7页
针对目前我国大部分拖拉机仍装备着比较老旧的机械式手动换挡变速器的现状,改进后的液压动力换挡系统采用了模糊控制理论对换挡过程中离合器的结合速度进行控制,使其换挡过程平顺;利用Simulink对所建模型进行了仿真分析,以离合器冲击度... 针对目前我国大部分拖拉机仍装备着比较老旧的机械式手动换挡变速器的现状,改进后的液压动力换挡系统采用了模糊控制理论对换挡过程中离合器的结合速度进行控制,使其换挡过程平顺;利用Simulink对所建模型进行了仿真分析,以离合器冲击度、结合时间以及滑磨功为控制目标,对比传统的"快-慢-快"的离合器结合控制策略,结果证明模糊控制的综合控制效果强于传统控制策略。 展开更多
关键词 模糊控制 液压换挡系统 离合器 拖拉机 控制目标
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拖拉机后悬挂横向位姿调整的模糊PID控制 被引量:21
20
作者 邵明玺 辛喆 +3 位作者 江秋博 张延安 杜岳峰 杨后富 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期34-42,共9页
针对传统拖拉机后悬挂机构无法实现横向位姿自动调整,难以适应丘陵山地复杂地形作业需求,导致耕深均匀性差、作业效率低等问题,该文设计了-种采用双液压缸进行横向位姿调整的后悬挂系统。首先,对提升臂、提升杆、农具三脚架等构件进行... 针对传统拖拉机后悬挂机构无法实现横向位姿自动调整,难以适应丘陵山地复杂地形作业需求,导致耕深均匀性差、作业效率低等问题,该文设计了-种采用双液压缸进行横向位姿调整的后悬挂系统。首先,对提升臂、提升杆、农具三脚架等构件进行运动学分析,并运用MATLAB对液压缸活塞杆位移与农机具倾斜角度进行仿真,得出当横向倾角为-15°~15°时,液压缸活塞杆位移与角度的函数关系;其次,设计了横向位姿调整机构液压系统,并建立了该液压系统的数学模型;运用Simulink搭建了横向位姿调整系统的液压系统仿真模型,并采用模糊PID控制方法对仿真模型进行控制性能仿真;最后,搭建了拖拉机后悬挂系统控制试验平台,进行了拖拉机后悬挂横向位姿调整试验。结果表明:在预定目标内(±2°~±15°),最大误差为1%,平均误差为0.7%,仿真的系统调整时间较短,不足0.2s,试验的调整时间为1s左右,系统稳定时间仿真和试验都很小,在0.1s左右,试验和仿真超调量为0,符合设计目标,能够满足山地丘陵作业的横向角度调节需求。。 展开更多
关键词 车辆 拖拉机 位姿 悬挂 模糊控制 PID 电液比例阀
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