农药喷雾机底盘阀控马达系统的稳定性分析

作     者：张华 郑加强 ZHANG Hua;ZHENG Jiaqiang

作者机构：南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 安徽科技学院机械工程学院安徽凤阳233100 

出 版 物：《南京林业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Nanjing Forestry University：Natural Sciences Edition)

年 卷 期：2015年第39卷第3期

页      面：137-142页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：国家林业公益性行业科研专项项目(200904051) 中越政府间科技合作联委会长期交流项目(8-05J) 江苏省科技支撑计划-农业高技术专项(BE2012383) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 江苏省2013年度普通高校研究生科研创新计划项目(CXZZ13_0536) 安徽科技学院2013年度校级重点科研项目(ZRC2013364) 

主　　题：柔性底盘 阀控马达液压动力 非线性系统 稳定性 可靠性 

摘      要：为了满足复杂农林环境下植保作业需求,提出了一种纯液压驱动力的植保农药喷雾机柔性底盘系统;针对底盘四轮驱动所采用的阀控马达非线性控制系统,建立状态方程,采用李亚普诺夫理论进行了系统稳定性分析,采用蒙特卡洛模拟法进行了系统可靠性预测及优化。结果表明:该液压控制系统是稳定的,其可靠性较高,优化后的系统可靠度均值为0.89,平均无故障工作时间预测值为8 526 h,远高于底盘1 a内实际工作时间2 160 h;采用AMESim软件对该液压控制系统进行了建模和仿真,并与样机实验结果进行了对比,当PID控制器参数KP=0.5、KI=4、KD=0时,系统稳定性较高,响应迅速,2.5 s后达到稳定状态。车轮加速度响应曲线有小幅波动,振荡次数在2次以内;负载干扰力矩从1 Nm增大到20 Nm时,马达转速输出曲线几乎重合。研究结果表明阀控液压马达动力系统鲁棒性好,其稳定性和可靠性可满足底盘需求。