基于滑模同步控制的履带式作业机全向调平系统研究

作     者：汪若尘 苏兆睿 丁仁凯 孙泽宇 蒋俞 郭中阳 WANG Ruochen;SU Zhaorui;DING Renkai;SUN Zeyu;JIANG Yu;GUO Zhongyang

作者机构：江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 江苏大学汽车工程研究院镇江212013 江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏超力电器有限公司镇江212300 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年第55卷第4期

页      面：394-401页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 082801[工学-农业机械化工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51975253) 江苏省自然科学基金项目(BK20210765) 镇江市重点研发计划项目(ZD2022002) 江苏大学农业装备学部项目(NZXB20210101) 镇江市科技计划项目(CQ2022004) 

主　　题：丘陵山区 履带式作业机 全向调平 扰动观测器 滑模同步控制 位置控制 

摘      要：针对现有丘陵山区履带式作业机底盘大坡地作业时易侧翻、安全性差的问题,基于“三层车架式丘陵山区履带式作业机结构方案,设计了一种互联式全向液压调平系统,提出了基于扰动观测器的滑模同步控制方法,降低了单液压缸位置误差以及双液压缸同步误差。AMEsim-Simulink联合仿真结果表明:基于滑模同步位置控制的履带式作业机全向调平系统优于传统PID控制,全向调平中20°横向调平时间减小1.6 s,25°纵向调平时间减小1.8 s,上升时间平均缩短21.8%,调平时间平均缩短35.5%,同步位置控制误差保持在±6×10^(-4) m内。在此基础上,对3层车架式丘陵山区履带式作业机样机进行了实机测试,其中全向调平机身倾角平均误差为2.55%,液压缸平均同步误差为8.2%,测试结果验证了履带式作业机全向调平系统的可行性与优越性。