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农业工程 2017年第1期7卷 11-14页

作者：毛鹏军殷珊珊闵俊杰张亚龙张家瑞江凯河南科技大学农业装备工程学院洛阳471003 河南省烟草公司洛阳市公司洛阳471003

电动拖拉机是当前电动低速车辆的一个发展方向,国内相关高校针对电动拖拉机控制器进行了一定的研究。在分析电动拖拉机控制器研究现状的基础上,提出基于滑模变结构的无刷直流电机通过调节转矩以达到稳定车速的目的,为国内控制器的发展... 详细信息

电动拖拉机是当前电动低速车辆的一个发展方向,国内相关高校针对电动拖拉机控制器进行了一定的研究。在分析电动拖拉机控制器研究现状的基础上,提出基于滑模变结构的无刷直流电机通过调节转矩以达到稳定车速的目的,为国内控制器的发展提供参考。

关键词：电动拖拉机控制器滑模变结构

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基于拓扑优化的电动拖拉机造型创新设计研究

基于拓扑优化的电动拖拉机造型创新设计研究

作者：翟佃森齐鲁工业大学

学位级别：硕士

近年来随着科学技术的进步,以电动拖拉机为代表的新型清洁能源农业机械在农业领域中取得了长足的发展,但是在实际造型设计过程中存在着一些问题。首先电动拖拉机造型设计作为吸引消费者的重要因素在实际的造型设计中得不到重视,不能够... 详细信息

近年来随着科学技术的进步,以电动拖拉机为代表的新型清洁能源农业机械在农业领域中取得了长足的发展,但是在实际造型设计过程中存在着一些问题。首先电动拖拉机造型设计作为吸引消费者的重要因素在实际的造型设计中得不到重视,不能够满足用户对电动拖拉机的情感需求;其次,在电动拖拉机造型设计中,车灯、格栅、车窗等车身造型元素具有较低的结构强度。其在车身表面不同的设计位置都会对驾驶室、前机罩等车身的结构强度产生不同影响。但是设计师在实际造型设计中,缺乏根据车身结构的受力特征对车身造型元素设计位置进行合理性划分。针对当前所面临的问题,如何满足用户的情感需求和提高电动拖拉机造型设计方案结构的合理性是本文的研究重点。针对当前电动拖拉机造型设计所面临的问题,本文以电动拖拉机的前机罩和驾驶室以及其所包含的车身造型元素为主要研究对象,提出将结构的拓扑优化设计与基于产品感性意象的造型设计应用到电动拖拉机造型设计中。首先在感性工学理论框架下,利用语义差异法、因子分析等研究方法获取符合电动拖拉机感性意象的车身造型元素;其次利用Ansys软件通过有限元分析、拓扑优化设计等技术手段对前机罩和驾驶室等车身结构进行分析,获取拓扑优化后的车身结构;通过将感性意象车身造型元素和优化后的车身结构进行耦合,设计出既能满足用户情感需求又具有合理车身结构的电动拖拉机造型设计方案。最终利用有限元分析和用户感性评价对最终设计方案进行验证并证明其合理性。本文将结构设计与造型设计应用于产品设计中,为设计师提供了一种创新的产品设计方法,为后续该方面的研究提供了参考案例。同时符合用户情感需求的造型设计方案对新能源农机在农业领域的推广以及吸引青年人口从事农业生产工作具有重要的意义。

关键词：电动拖拉机造型设计拓扑优化感性意象

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设施大棚中电动拖拉机导航系统研究

设施大棚中电动拖拉机导航系统研究

作者：张娇西北农林科技大学

学位级别：硕士

我国设施大棚空间封闭、高温高湿,作业过程中产生的尾气对人的身体健康和农作物的生长具有一定的危害。目前,我国设施大棚机械智能化水平较低,缺乏专用的小型化作业机具,随着我国设施农业的规模不断增大,对设施大棚机械的智能化需求不... 详细信息

我国设施大棚空间封闭、高温高湿,作业过程中产生的尾气对人的身体健康和农作物的生长具有一定的危害。目前,我国设施大棚机械智能化水平较低,缺乏专用的小型化作业机具,随着我国设施农业的规模不断增大,对设施大棚机械的智能化需求不断加大。将导航技术应用于设施大棚作业机械,能够提高设施生产自动化、智能化水平,减少设施农业生产劳动力需求,对于保障我国设施农业可持续发展具有重要意义。本研究针对设施大棚机械智能化程度较低等问题,在总结分析国内外研究现状的基础上,以电动拖拉机为平台,采用激光导航,开展了导航系统算法研究。主要工作和结论如下:(1)针对设施大棚中现有小型作业机械研究较少的问题,以电动拖拉机为研究平台,采用激光雷达感知设施大棚环境信息。导航系统可通过PC端远程和拖拉机车载显示器,来实现拖拉机工作状态的监控、环境建图和导航目标点指令的发布。导航硬件系统主要由环境感知模块、控制模块、通信模块、运动模块和动力模块组成,软件系统由应用层、数据处理层和执行层组成,控制系统为工控机,通过wifi与PC实现通讯,通过VGA与车载显示器实现通讯,通过CAN通信向电机控制器发送速度控制信息。(2)针对电动拖拉机在设施大棚中地图构建和定位的问题,采用栅格地图来构建设施大棚环境地图;通过对不同SLAM(Simultaneous Localization And Mapping,同步定位与地图构建)方案进行对比,采用Gmapping算法建立设施大棚环境地图;采用AMCL(Adaptive Monte Carlo Localization,自适应蒙特卡洛定位)算法进行拖拉机的定位。试验表明,Gmapping算法建立了与设施大棚环境一致性和精准度较高的栅格地图,粒子收敛程度高,AMCL算法定位效果良好,所建地图最大横向偏差为6 cm,最大纵向偏差为16 cm,可以满足设施大棚中拖拉机导航所需的地图精度要求。(3)针对拖拉机自主导航过程中路径不平滑和规划时间长等问题,研究提出了一种融合改进A~*算法和改进DWA算法的设施大棚中的电动拖拉机路径规划方法。设定权重系数改进启发函数,采用关键点选取策略来减少路径转折点,引入贝塞尔曲线进行路径平滑处理,将改进A~*算法的路径关键点作为DWA算法的路径引导点。在5种不同栅格地图中,对Dijkstra算法、RRT(Rapid-exploration Random Trees,快速扩展随机树)算法、A~*算法和改进A~*算法进行了仿真对比实验,试验表明,改进A~*算法的运算时间最少、路径长度最小,有利于拖拉机执行路径轨迹到目标点。最后开展了导航系统仿真试验,试验表明,融合算法能规划出一条最优路径,拖拉机能顺利地完成避障任务。(4)在导航系统的设计与搭建、建图与定位方法研究、导航系统路径规划算法研究的基础上,分别在实验室搭建的场景和设施大棚中进行了导航实地试验。首先进行了直线行驶和地头转弯试验,试验表明,改进A~*算法规划的路线较平滑,拖拉机能顺利地实现直线行驶和地头转弯。拖拉机速度为1 m/s时,两种环境中的最大横向偏差分别为14.30 cm和11.20 cm,最大航向偏差分别为14.80°和13°;最后进行避障试验,试验表明,融合算法能在保证全局最优路径的基础上,顺利地完成避障任务,可以满足电动拖拉机在设施大棚中自主导航作业的精度要求。

关键词：电动拖拉机导航系统设施大棚路径规划建图

电动拖拉机CAN通信网络设计及硬件在环测试

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农业装备与车辆工程 2020年第4期58卷 1-5,12页

作者：徐海龙徐立友刘晓慧刘孟楠王通河南科技大学车辆与交通工程学院河南省洛阳市471003 河南科技大学材料科学与工程学院河南省洛阳市471003

针对由于电动拖拉机控制系统的改变,拖拉机传统布线难以满足各电子控制单元之间的信息共享等问题,以功率分汇流式电动拖拉机CAN通信系统设计为例,基于SAEJ1939协议设计了CAN通信网络系统。分析比较了4种拓扑结构的优缺点,采用高、低速CA... 详细信息

针对由于电动拖拉机控制系统的改变,拖拉机传统布线难以满足各电子控制单元之间的信息共享等问题,以功率分汇流式电动拖拉机CAN通信系统设计为例,基于SAEJ1939协议设计了CAN通信网络系统。分析比较了4种拓扑结构的优缺点,采用高、低速CAN通信网络系统构建了整机CAN网络结构。基于SAEJ1939协议,结合电动拖拉机结构及其作业工况特点制定了整机CAN通信网络协议。基于d SPACE硬件在环仿真平台和CANoe软件进行了CAN通信网络硬件在环测试试验。结果表明:功率分汇流式电动拖拉机CAN通信网络系统报文发送接收正常,测试模拟过程中没有出现错误帧,通信效果良好,系统稳定可靠;通信网络理论负载率理论计算结果与测试结果基本一致,验证了CAN网络系统的实时性和可靠性。

关键词：电动拖拉机 CAN 通信协议测试

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电动拖拉机数学模型系统驱动控制方法研究

石河子科技 2023年第5期 50-51页

作者：李圣荣咸阳职业技术学院陕西咸阳市721000

设计科学合理的系统驱动控制方法是提高电动拖拉机动力与生产精确度的重中之重。为提高拖拉机智能化水平,需以数学模型为载体制定系统驱动控制方法。本文主要针对电动拖拉机数学模型驱动系统田间工作牵引作业时的恒速控制方法进行了详... 详细信息

设计科学合理的系统驱动控制方法是提高电动拖拉机动力与生产精确度的重中之重。为提高拖拉机智能化水平,需以数学模型为载体制定系统驱动控制方法。本文主要针对电动拖拉机数学模型驱动系统田间工作牵引作业时的恒速控制方法进行了详细分析。

关键词：电动拖拉机数学模型驱动系统控制方法

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电动拖拉机:谁将成为行业的特斯拉

农机市场 2022年第12期 19-21页

作者：柳琪不详

近期,久保田株式会社宣布将在欧洲小批量提供紧凑型电动拖拉机LXe-261,从2023年4月开始以租赁的方式批量投入欧洲市场。2022年2月,约翰迪尔控股收购了奥地利电池制造商Krei-seIElectric,这家欧洲公司开发高密度、高耐久性的电池模块和... 详细信息

近期,久保田株式会社宣布将在欧洲小批量提供紧凑型电动拖拉机LXe-261,从2023年4月开始以租赁的方式批量投入欧洲市场。2022年2月,约翰迪尔控股收购了奥地利电池制造商Krei-seIElectric,这家欧洲公司开发高密度、高耐久性的电池模块和电池组及快速充电技术。据悉,迪尔有意将KreiseI技术应用于其草坪设备、紧凑型多功能拖拉机、小型拖拉机、紧凑型工程等产品上。

关键词：小型拖拉机约翰迪尔电动拖拉机特斯拉久保田高耐久性电池模块电池制造商

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电动拖拉机发展现状研究

江苏农机化 2023年第6期 28-31页

作者：朱亚辉江苏沃得农业机械股份有限公司

介绍了电动拖拉机的发展历史与发展现状,结合实际提出推动电动拖拉机高质量发展的对策建议。

关键词：电动拖拉机发展历史发展趋势智能化对策研究

双电机耦合驱动电动拖拉机中央控制器策略及软件设计

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双电机耦合驱动电动拖拉机中央控制器策略及软件设计

作者：陈安焱江苏大学

学位级别：硕士

随着煤炭、石油等不可再生能源的消耗,由此造成能源危机和环境污染问题的不断加剧。电动拖拉机最大的优势就是零排放与低噪音,同时电机驱动使其由运动过程的可调转变成精确可控,这其中最关键的部件就是中央控制器。本文对双电机耦合驱... 详细信息

随着煤炭、石油等不可再生能源的消耗,由此造成能源危机和环境污染问题的不断加剧。电动拖拉机最大的优势就是零排放与低噪音,同时电机驱动使其由运动过程的可调转变成精确可控,这其中最关键的部件就是中央控制器。本文对双电机耦合驱动电动拖拉机中央控制器进行策略与软件的设计,主要研究内容包括:（1）针对电动拖拉机的双电机耦合驱动方式设计整体方案,确定控制器之间的控制关系与传输的输入输出量。通过对电动拖拉机整机犁耕作业时受力分析,得到动力传递路径与分配,结合电动拖拉机设计需求,对关键部件的选型与驱动控制策略模型的搭建提供依据。（2）根据受力分析,将需求转矩分为速度需求转矩策略、牵引需求转矩策略、悬挂补偿转矩策略等三部分。利用粒子群算法的快速寻优能力,将两个电机转矩作为粒子,以电机效率最高为目标,在电机效率曲线中搜索,设计基于线性递减权重粒子群算法的转矩分配算法,最后设计输入信息整合策略与工作模式判断策略,完成驱动控制策略的设计。在不同车速与需求转矩下,与标准粒子群算法进行仿真对比,基于线性递减权重粒子群算法的转矩分配算法寻优速度与能力较优,对驱动控制策略进行仿真,分析加速踏板开度、制动踏板开度、输出转矩、行驶速度等各控制量之间的关系,验证驱动控制策略的合理性。（3）在Code Warrior软件中完成中央控制器软件设计,包括底层驱动程序与应用层程序。底层驱动程序主要包括锁相环程序、信号采集程序、MSCAN通信程序,应用层程序包含主程序总体设计、上电自检、故障处理、工况判断等模块的设计。根据控制策略的信息需求,完成中央控制器的微控芯片选型,并围绕微控芯片设计最小系统电路与外围电路。（4）对中央控制器进行调试,连接钥匙开关、踏板等部件,通过液晶显示屏验证软件功能的实现。根据电动拖拉机双电机耦合驱动的结构特点,设计整机试验台架与试验方案。完成中央控制器试验台架的搭建,得到行驶速度、耦合输出转矩、两个电机输出转矩、两个电机效率等曲线。通过试验与仿真对比,试验台架相对于仿真的行驶速度相对误差平均值为7.62%,耦合输出转矩相对误差平均值为2.79%。试验对比结果表明,控制策略满足需求,具有较好的控制效果与转矩分配能力。

关键词：电动拖拉机控制器双电机耦合驱动控制策略粒子群算法试验

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电动拖拉机驱动电机试验台测控系统的设计

拖拉机与农用运输车 2020年第5期47卷 34-38页

作者：韩建刚张琳琳陈俊杰苑伟王宁毅洛阳西苑车辆与动力检验所有限公司河南洛阳471039

简要介绍了26 kW(35马力)纯电动拖拉机驱动电机性能测试试验台的研制背景、设计原理、加载方式、加载系统控制方法和测控系统的设计,为制定电动拖拉机性能试验规范提供必要的技术支撑。

关键词：电动拖拉机驱动电机测控系统

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电动拖拉机驱动控制策略开发

中国农机化学报 2016年第6期37卷 149-153,279页

作者：商高高张家俊江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212000

为提高驱动电机输出效率,利用Matlab软件中的Simulink、Stateflow开发驱动模式识别与转换策略以及各模式下的驱动控制策略。其中,田间作业模式下,按照最佳效率对电机进行输出转矩控制;在运输模式下,以给定的目标车速为目标,运用模糊控制... 详细信息

为提高驱动电机输出效率,利用Matlab软件中的Simulink、Stateflow开发驱动模式识别与转换策略以及各模式下的驱动控制策略。其中,田间作业模式下,按照最佳效率对电机进行输出转矩控制;在运输模式下,以给定的目标车速为目标,运用模糊控制,使拖拉机很好地按预定车速行驶;能量限制和失效模式下,限制电机扭矩输出。仿真结果表明,田间作业模式下开发的控制策略能提高电机输出效率,减少电池能量损耗;运输模式下的控制策略能很好地跟踪目标车速,提高运输效率。

关键词：履带电动拖拉机驱动系统优化控制