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作者：赵苗苗南京农业大学

学位级别：硕士

根据现有农业车辆实际应用情况,结合线控转向技术和全液压转向技术的优点,本文设计了一种空间布局合理、结构简单的线控液压转向系统,并研究其路感控制策略。线控液压转向系统由转向盘模块、ECU模块和液压转向模块三部分组成,与全液压... 详细信息

根据现有农业车辆实际应用情况,结合线控转向技术和全液压转向技术的优点,本文设计了一种空间布局合理、结构简单的线控液压转向系统,并研究其路感控制策略。线控液压转向系统由转向盘模块、ECU模块和液压转向模块三部分组成,与全液压转向系统相比,该系统基于线控转向技术思想,取消了转向盘与车辆转向轮之间的刚性连接;采用模糊PID控制作为路感反馈控制的控制策略;采用DSP2812作为电控单元核心芯片,结合传感器技术,通过采集油压压力传感器与转矩传感器信号值,确定电机控制电压的脉宽占空比,实现路感反馈控制。针对线控液压转向系统的特点,本文主要工作如下：首先,分析了现有全液压转向系统的优点和缺点,提出应用于农业车辆的线控液压转向系统设计原则。分别设计了该系统转向盘模块、液压转向模块和ECU模块,详细阐述了各部分的组成和整个系统的工作原理,并重点强调了前轮转角闭环控制和路感电机反馈控制。其次,研究分析常用路感模拟控制策略,选择动力学建模方法,分析轮式车辆转向理论，建立轮胎回正力矩模型和电机数学模型。详细设计了以理想电机转矩和实际电机转矩误差为输入的模糊PID控制器,确定其隶属度函数和各项控制规则。再次,完成了线控液压转向系统路感反馈的电子控制部分,包括基于TMS320F2812的控制系统电路的设计和系统软件设计。电路部分实现了传感器和执行器的信号调理,且与TMS320F2812的配电模块和车载电源的接口模块相互匹配。系统软件设计部分,利用TMS320F2812的A/D信号采集模块和PWM发射模块,实现了传感器信号采集与PWM信号发射功能,并在主程序中加入模糊PID控制算法进行信号数据处理,实现系统闭环控制。最后,以JS-504拖拉机为参考车型,应用MATLAB/SimMechanics建立其整车模型,并仿真研究线控液压转向系统各项性能,结果表明该系统选用的模糊PID控制策略很好的实现了路感闭环控制,可实现理想的路感特性。提出线控液压转向实验台设计方案,基于液压系统实验平台、路感电机以及各传感器,完成路感反馈控制的系统搭建,初步实现了基于模糊PID的线控液压转向系统路感控制,得出了相关信号数据和图形,验证了该设计的正确性。

关键词：线控液压转向农业车辆路感模糊PID 数字信号处理器 MATLAB/SimMechanics

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丘陵果园多功能履带运输车的设计与试验

丘陵果园多功能履带运输车的设计与试验

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作者：李冲冲南京农业大学

学位级别：硕士

丘陵是我国果园种植的重要环境,机械化作业是我国丘陵果园种植现代化的重要环节。传统的平原作业车辆无法适应丘陵果园的作业需要,果园作业成为了丘陵果园机械化亟需解决的一大问题,开发适应我国丘陵果园的作业机械迫在眉睫。为了解决... 详细信息

丘陵是我国果园种植的重要环境,机械化作业是我国丘陵果园种植现代化的重要环节。传统的平原作业车辆无法适应丘陵果园的作业需要,果园作业成为了丘陵果园机械化亟需解决的一大问题,开发适应我国丘陵果园的作业机械迫在眉睫。为了解决丘陵果园机械的作业难题,同时提高丘陵果园车辆的多功能性和可靠性,本文设计了一种针对丘陵果园的多功能履带运输车,能够负载果园管理机具完成多种作业,同时也可以完成丘陵果园内的运输。本研究采用了农业车辆设计、动力学仿真技术和可靠性设计理论等研究方法,同时结合性能试验考察多功能履带运输车的综合性能。主要研究内容如下:1.结合作业环境和农艺要求提出设计目标。计算了履带运输车的消耗功率并完成发动机选型。设计了传动方案:行走系统采用机械传动方式,动力输出系统采用液压传动方式,设计并校核了传动系统的传动比。进行了履带行走系统的主要参数设计和防倾翻设计。设计了制动系统和直腿式辅助支腿。设计了总体布局,通过三维模型模拟了整机的质心空间位置。2.对履带运输车的行驶性能、通过性能、转向性能和防倾翻性能进行了分析与动力学仿真。对履带运输车的行驶过程进行动力学分析和仿真,对滑转率和跑偏率的影响因素进行了分析。对履带运输车通过沟壑和台阶的过程进行了动力学分析和仿真。对履带运输车的转向性能进行了动力学分析和仿真,对影响转向性能的因素进行了分析。对履带运输车的防倾翻性能进行了动力学分析和仿真。3.对多功能履带运输车进行了系统可靠性设计,采用系统可靠性分析与分配方法和潜在失效模式及后果分析方法。对履带运输车进行系统可靠性分析,提出系统可靠性目标:平均故障间隔时间为400小时,连续工作时间超过40小时,可靠度为0.905。采用评分法进行可靠度分配。按照分配后的可靠度对各子单元进行校核,满足设计要求。进行了系统DFMEA分析,对子单元的选型或设计提出建议。进行了样机的可靠性数据分析,该履带运输车的系统可靠性优于第一代履带运输车。4.对样机的行驶性能、转向性能、通过性能、坡道防倾翻性能和制动性能等进行了性能试验,各项参数均满足设计指标。进行了行驶速度试验、滑转率试验和跑偏率试验。进行了最小转向半径和最小通过半径试验。在规范化种植的果园道路中的通过率100%,行间通过性良好。能够通过500 mm宽的水平沟壑和110 mm的垂直台阶。测量了样机的质心空间位置,符合三维建模的模拟结果;样机的静态倾翻角度均大于25°样机的刹车性能满足设计目标;能在20°以内的坡道上驻车成功,能在20°以内的松软湿滑坡道上驻坡成功。丘陵果园多功能履带运输车在丘陵果园有良好的通过性能、行驶性能、转向性能、防倾翻性能、制动和驻车性能等。和现有的丘陵果园运输车相比,该机的可靠性高,同时具有多功能性,能够完成多种功能,能够节约成本,提高果园运输效率和作业效率,对提高丘陵果园机械化技术水平具有良好的实际应用价值。

关键词：丘陵果园履带运输车农业车辆可靠性性能试验

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速度、充气压力和垂直负荷对子午线轮胎滚动阻力的影响研究

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轮胎工业 2014年第5期34卷 265-271页

作者： Hamid Taghavifar Aref Mardani 肖大玲 Department of Mechanical Engineering of Agricultural Machinery Faculty of AgricultureUrmia University 北京橡胶工业研究设计院

采用单轮测试仪和土槽研究拖拉机车轮的速度、充气压力和垂直负荷对一定条件下轮胎滚动阻力的影响。车轮在农业机械和工程机械中起重要作用，这是由于轮胎直接与农田接触，几乎全部的负荷和力矩都集中在轮胎上，因此其对车辆的动力学起... 详细信息

采用单轮测试仪和土槽研究拖拉机车轮的速度、充气压力和垂直负荷对一定条件下轮胎滚动阻力的影响。车轮在农业机械和工程机械中起重要作用，这是由于轮胎直接与农田接触，几乎全部的负荷和力矩都集中在轮胎上，因此其对车辆的动力学起重要影响。由于车轮具有行驶、转向和牵引的基本作用，因此有必要研究土壤一车轮的相互作用。拖拉机是重要的农业车辆之一，

关键词：轮胎滚动阻力充气压力负荷速度垂直子午线农业车辆机车轮

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农机作业地头转弯方式及路径生成算法研究

农机作业地头转弯方式及路径生成算法研究

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创新农业工程科技推进现代农业发展——中国农业工程学会...

作者：黄小毛丁幼春宗望远廖庆喜华中农业大学工学院

利用计算机技术对已知边界信息的田地进行农用车辆田间作业路径的离线静态规划从而获得作业方向和作业轨迹,既可以为车辆自动导航驾驶提供必备的路径依据,也可为车辆人工驾驶提供路径参考,对于提高农机作业效率和质量,降低农机消耗（如... 详细信息

利用计算机技术对已知边界信息的田地进行农用车辆田间作业路径的离线静态规划从而获得作业方向和作业轨迹,既可以为车辆自动导航驾驶提供必备的路径依据,也可为车辆人工驾驶提供路径参考,对于提高农机作业效率和质量,降低农机消耗（如机时、燃油）有着非常重要的意义。本文在分析现有农用车辆牵引方式及转向工作原理的基础上,根据不同作业路径种类,提出多种农机转弯策略及转弯路径自动生成算法,为复杂地形条件下的农机作业路径的计算机自动规划奠定理论基础。

关键词：农业车辆作业路径离线规划转弯方式

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农用车辆驱动系统普通V带传动概率优化设计

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机械与电子 2015年第2期33卷 31-33页

作者：李智杰李超智茂名市技师学院广东茂名525000 广州丰达电机厂广东广州510000

普通V带传动是农业机械中应用极为普遍的一种传动形式。在常规设计中,一般根据给定的已知行条件如功率、转速、中心距以及其工作环境等参数来确定。提出了一种新的设计方法,运用可靠性理论与最优化设计技术,在保证预期可靠度及其他随机... 详细信息

普通V带传动是农业机械中应用极为普遍的一种传动形式。在常规设计中,一般根据给定的已知行条件如功率、转速、中心距以及其工作环境等参数来确定。提出了一种新的设计方法,运用可靠性理论与最优化设计技术,在保证预期可靠度及其他随机约束概率的条件下,建立了农用车辆驱动系统普通V带的概率优化设计数学模型,并通过V带传动实例计算分析,得到了比常规设计更为合理的设计结果。

关键词：农业车辆带传动优化设计

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