基于PWM信号的农用柔性底盘驱动与转向协同控制特性试验

作     者：瞿济伟 郭康权 高华 宋树杰 李翊宁 周伟 Qu Jiwei;Guo Kangquan;Gao Hua;Song Shujie;Li Yining;Zhou Wei

作者机构：西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100 陕西省农业装备工程技术研究中心杨凌712100 陕西师范大学食品工程与营养科学学院西安710119 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2018年第34卷第7期

页      面：75-81页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51375401) 

主　　题：农业机械 运输 控制 柔性底盘 PWM技术 偏置转向轴 驱动与转向 协同控制 

摘      要：针对四轮独立驱动独立转向的农用柔性底盘驱动转向时需要同时打开和锁紧电磁摩擦锁的矛盾,该文提出一种基于脉冲宽度调制信号(pulse width modulation,PWM)的电磁摩擦锁控制方法来实现偏置转向轴机构的分时步进驱动和转向,并利用自制偏置转向轴试验台,采用双因素试验测试了PWM波频率和占空比对偏置转向轴电磁摩擦锁脉冲锁紧力矩的影响,采用三元二次正交旋转组合试验测试了分时步进驱动和转向时频率、占空比和轮毂电机转速对转向特性的影响。双因素试验结果表明:频率、占空比及其交互作用对脉冲锁紧力矩均有极显著影响(P0.01);在频率4~24 Hz、占空比20%~80%时,锁紧力矩变化范围为6.822~40.046 N·m;旋转组合试验结果表明:频率、占空比、两者交互作用及轮毂电机初始转速对分时步进转向时转向平均角速度均有显著影响(P0.05),转向平均角速度随占空比和轮毂电机初始转速增大而减小,随频率增大而缓慢增大,在频率4~24 Hz、占空比20%~80%、初始转速30~120 r/min时,转向平均角速度变化范围为0~0.514 rad/s。该结论可为农用柔性底盘驱动与转向协同控制提供参考。