双流耦合构型混合动力拖拉机旋耕工况控制策略研究

作     者：窦海石 魏洪乾 艾强 张幽彤 DOU Haishi;WEI Hongqian;AI Qiang;ZHANG Youtong

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学长三角研究院(嘉兴)嘉兴314001 

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2期

页      面：393-400,414页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB3101500) 中国博士后科学基金项目(2022TQ0032、2022M710380) 河北省2022年技术攻关类“揭榜挂帅”项目。 

主　　题：混合动力拖拉机 双流耦合构型 功率预测 转矩分配 Haar小波变换 

摘      要：大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次。基于Haar小波分解提出了基于功率预测的转矩分配策略,首先记录拖拉机的作业参数,基于径向基神经网络对拖拉机旋耕作业时的功率需求进行预测,由Haar小波变换确定高频和低频转矩需求值的范围,并分别由电机和发动机提供。最后,通过硬件在环试验对提出的动态转矩分配进行了可行性验证,测试结果表明:提出的基于神经网络功率需求预测模型对行驶端和动力输出端(Power take-off,PTO)的功率进行预测,实际值和预测值均方根误差分别占最大功率的7.6%和7.9%;提出的转矩分配策略能够应对拖拉机旋耕时的载荷波动。发动机转矩波动与传统构型相比减小35.0%,有效地缩小了发动机转矩波动范围,缓解了拖拉机作业时载荷冲击对发动机的影响。