资源描述：: 文档包括:
说明书一份，35页，19000字左右。
任务书一份。
立题审批表一份。
答辩PPT一份。

目录
1 绪论 -1-
1.1引言 -1-
1.2研究背景和意义 -1-
1.2.1研究背景 -1-
1.2.2研究意义 -1-
1.3国内外研究现状分析 -3-
1.3.1国外研究现状 -3-
1.3.2国内研究现状 -4-
1.4研究内容 -5-
1.5本章小结 -7-
2 拖拉机电控液压悬挂系统设计 -8-
2.1传统拖拉机的液压悬挂系统 -8-
2.1.1液压悬挂系统组成 -8-
2.1.2液压系统类型 -9-
2.2 电控液压悬挂系统设计 -10-
2.2.1设计方案的提出 -10-
2.2.2设计方案的确定 -14-
2.3 工作机理 -14-
2.4 本章小结 -15-
3 液压回路设计和信号处理电路设计 -16-
3.1液压回路设计和硬件选型 -16-
3.1.1电控液压系统回路设计 -16-
3.1.2液压泵和分配器的选择 -17-
3.1.3小油缸的选型 -17-
3.1.4换向阀的选择 -18-
3.1.5减压阀和溢流阀的选择 -18-
3.2信号处理电路设计 -19-
3.2.1传感器的选择 -19-
3.2.2传感器信号放大电路和滤波电路设计 -22-
3.2.3光电耦合器和三极管放大电路设计 -23-
3.3控制回路设计 -23-
3.3.1 ECU特点 -23-
3.3.2 80C196KC系统设计 -24-
3.4本章小结 -25-
4 电控液压悬挂系统软件设计 -27-
4.1主程序设计 -27-
4.2 A/D转换中断程序设计 -27-
4.3本章小结 -29-
结论及展望 -30-
参考文献 -31-

附录1 -33-
附录2 -34-
附录3 -38-
致谢 -41-

拖拉机液压悬挂系统自动控制研究

摘要

随着新兴科学技术的不断创新，尤其是计算机技术、电子控制、人工智能、网络通讯等高新技术的迅速发展，对拖拉机工业的发展产生了很大的影响和渗透。而采用机—电—液一体化控制技术是拓宽拖拉机功能、提高其技术性能以及解决其所面临诸多技术难题的最佳选择方案，并且已经成为现代拖拉机及其配套机组的主要技术发展趋势。
本文首先介绍了传统拖拉机液压悬挂系统的组成和类型。在此基础上，选择了拖拉机半分置式液压悬系统进行设计，设计新型拖拉机电控液压悬挂系统。在原拖拉机半分置式液压悬挂机构中改进设计了自动控制系统。分别阐述了自动控制系统的组成、工作原理、土壤阻力传感器、农具提升高度传感器、主控制阀位移传感器信号的测取与处理以及单片机控制的实现。在液压油路方面，该系统用电磁换向阀控制分配器取代传统机械式的控制分配器，并设计配套油路；在控制反馈信号获取方面，系统中安装位移传感器、压力传感器和角位移传感器；同时，对拖拉机电子液压悬挂的各种耕深控制方法进行比较分析。
拖拉机电控液压悬挂控制单元设计包括硬件和软件设计.根据本系统各功能模块的具体需求，选用Intel公司MSC-96系列的80C196KC单片机设计控制器。在软件方面，完成了主程序控制程序总体流向。

关键词：拖拉机；液压悬挂系统；换向阀；自动控制

Study on Automatic Control for Hydraulic
Hitch Equipment of Tractor

Abstract

With the perpetual innovation of the emerging technology, especially the rapid development of high and new technology, such as computer technology, electronic control, artificial intelligence and network communications, the tractor industry is influenced greatly. Taking the integrated control technology of hydromechatronics is the best project for broadening tractor function, improving its technical performance and solving numerous facing technical difficulties and it has become the major technology trend of modern tractors and the supporting units.
This paper first introduces the composition and type of the traditional tractor hitch control system. Based on this, choosing the structure of semi-partition hydraulic hitch system to carry on the design and designing a new electrohydraulic hitch system. A simple structure of semi-partition hydraulic hitch equipment and constituting of automatic control system was provided. The signal of soil resistance sensor and the implement lift height sensor and the control-valve sensor were measured and managed. The system was under the control of the SCM. The traditional mechanical splitter is replaced by proportional solenoid valve and its supporting circuit. A displacement sensor, a force sensor and an angle sensor is used for gaining feedback control signal. Furthermore, The various deep-conditioning method of cultivation of tractor electrohydraulic hitch are compared and analyzed in this paper.
Control unit of tractor electrohydraulic hitch system is consisted of hardware and software systems. According to specific requirements of the system function modules, 80C196KC microcontroller of Intel Corporation MSC-96 series is selected. For the software system, we used the assembly language to finish the control system program. Its main program is used to control the overall flow of the system.

Key words: Tractor; Hydraulic hitch system; Change valve; Automatic control

本科生毕业论文（设计）任务书
学院（系）：机电学院专业班级：机制083 学生：申林学号： 08108063
论文（设计）题目拖拉机液压悬挂系统自动控制系统研究
指导教师陈军职称教授从事专业农业机械化
研究目标及内容：（不少于300字）
通过拖拉机液压悬挂系统自动控制系统研究，进一步阐述了自动控制系统的组成、工作原理、土壤阻力传感器、农具提升高度传感器、主控制阀位移传感器信号的测取与处理以及单片机控制的实现。控制系统试验，表明拖拉机液压悬挂系统的自动控制是有效的。同时将农业机械装备技术融合现代液压技术、传感器技术、微电子技术和单片机控制技术，可极大地提高液压悬挂系统操作的舒适性和简捷性，准确、快速地使用和调节液压悬挂系统，可提高生产率和作业质量。
内容：液压悬挂机构换向阀传感器油缸自动控制等内容。液压悬挂系统：由原液压悬挂系统的油泵、分配器、液压油缸、提升臂、拉杆和弹簧等组成。主要完成液压油路的控制，以完成农具的提升、中立、下降过程。控制系统：由电磁换向阀、减压阀、小油缸、控制面板等组成。主要完成控制信号的输入，并由三位四通电磁换向阀和小油缸，完成分配器主阀移动位置的控制信号检测与处理系统：由位移传感器、压力传感器、提升轴转角传感器、放大电路、CPU等组成，主要完成土壤阻力、农具提升高度和主阀位移量的信号检测与数据处理。
基本要求：
1.查阅文献不少于20篇，外文文献不少于5篇；
2.完成设计说明书；
3.完成系统仿真。

进度安排
序号预期论文（设计）进度起止日期
1 论文前期准备 2011.11.1-2011.11.15
2 查找相关资料 2011.11.16-2011.12.30
3 论文起草 2012.1.2-2012.4.1
4 毕业论文整理 2012.4.2-2012.5.15
5 最后审核 2012.5.16-2012.6.8
6 毕业答辩 2012.6.11-2012.6.12

内容简介：: 2006 年 6 月农机化研究第 6 期 - 76 - SzSxSQzQ GxPzP4 3 2 1 xQ 农机具牵引力电子测试系统的研究与分析黄勇，李玲，坎杂（石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子 832003）摘要：对于牵引式农机来说，农业机械牵引力的测量只需要在拖拉机与农具之间安放拉力传感器或机械式拉力表则可进行。为此，介绍了农机具牵引力传感器的结构、原理，牵引力测试的常见方法，以及悬挂农机具电子测试系统的组成和应用。该系统可以为农机具研究与开发、产品鉴定及引进动力匹配与节能研究、农机教学与科研等提供较先进的测试手段和技术，具有一定科研和技术服务价值。关键词：农业工程；电子测试；理论研究；农机具；牵引力中图分类号：S126；S220.33 文献标识码：A 文章编号：1003188X(2006)06007603 0 引言自从拖拉机悬挂机构和悬挂农具出现以后，测力装置的研究开始引起国内外许多高校、研究所和试验鉴定部门的高度重视，而且进行了长时间的试验研究，已成功研制出了测力装置，但其仍存在一定的缺陷。而国内至今仍处于引进技术、改进设计和试用阶段还没有形成规模产品。通过对照研究国内外 17 种悬挂测力装置，在法国无框架式悬挂测力装置基础上，吸取有框架式测力装置的特点以及国内悬挂农具结构特点进行改进设计，研制开发出 CLx 型悬挂农具测力装置系列，制作了该系列的首个产品（CLx30 型）。 1 牵引力传感器的结构该测力传感器结构如图 1 所示。 1.传感器 2.框架 3.下测力传感器 4.连接板图 1 CLx30A 型测力装置简图由图 1 可知，测力装置主要由上悬臂梁式测力传感器(1)、框架(2)、下测力传感器(3)和连接板(4)等组成。上传感器与拖拉机悬挂机构上拉杆连接，另外框架上部有一构件与农具上挂结点连接；下传感器是“一”字形棒状整体结构，其两端为销状弹性元件，两端与拖拉机悬挂机构两下拉杆连接；而棒状轴中段通过连接板与农具机架前梁连接。这种结构具有安装使用方便、农具后移距离小且易于实现商品化、标准化和自测法测量。该测力装置主要用于整机测力。 2 牵引力传感器的测力原理农具与拖拉机悬挂机构的受力如图 2 所示。图 2 农具与悬挂机构受力图拖拉机上、下拉杆作用于农机具上、下悬挂点的力分别为S和Q，沿牵引方向（水平和垂直方向）分解为zS，xS，xQ左，xQ右，zQ右；土壤对农具的作用力分解为xP，zP，农具重力为G。本测力装置主要是整机测力，着重于测定xP，兼顾zP，因此有 xxxxSQQP+=右左 zzxGzSQQP+=+右左只要能测量S、Q各分力值，就可测整机总收稿日期：2005-09-26 作者简介：黄勇(1968-)，男，四川德阳人，实验师，(E-mail)。 2006 年 6 月农机化研究第 6 期 - 77 - 牵引力xP和zP。因此，本测力装置采用应变梁式力弯曲应变的线性特征和横剪力的测力方案。在上、下测力弹性轴上粘贴应变片，以感受S、Q作用力对弹性轴（悬臂梁）产生的弯曲应变信号，从而进行测量。 3 测试系统设计农机具牵引力电子测试系统如图 3 所示。图 3 测试系统框图 1) 东方红-802 与悬挂四铧犁进行悬挂牵引阻力测试，耕深为 210230mm。 2) CLx30 型测力装置是与东方红-802 或(75)拖拉机悬挂机构及其配套的悬挂农具相连接的。其挂结点（销与孔）的公称尺寸为：上悬点30mm；下悬点（左、右）均为35mm；测力范围为 030kN。 3) Y6DL-3 型动态电阻应变仪用于弯曲应变信号的放大、检波和滤波。其测量电压为（01）V，线性误差为1%，测电流为（2440）mA，线性误差不大于 1%。 4) 数据采集卡型号为 DAQ-801，是一种与笔记本电脑相配套的 PCMIA 便携式数据采集卡。其主要性能指标为：分辨率 16bit，采样频率 0.006100kHz，4通道差分输入/8 通道单端输入，输入电压10V，触发采用模拟触发等。使用时，将其插入笔记本电脑的PCMIA 插槽，用于对调理后的被测信号（模拟量和脉冲量）进行自动采集和 A/D 转换，并送入计算机。 5) 微机。一是单板机和 CX-1 微机信号分析仪。其具有数据采集接口，直接对调理后的被测信号进行数据采集，并具有数据处理功能，能对数据进行最大值、最小值、均值、偏差统计处理；具有波形图、分布图、统计表打印功能及周期、标定系数、零偏设置功能；配有微型打印机；适用于田间测试；二是笔记本式计算机（含自行开发的软件系统）对经由数据采集卡 A/D 变换后的被测信号进行数据存储、编辑及处理等。 6) 软件运行于 Windows98/2000 操作系统，用 Visual Basic6.0 中文版编制。该软件具有数据自动采集、存储、调用、机械标定、基本统计计算、图形分析、回归分析、异常值判断等数 10 种功能。 4 结束语农机具牵引力电子测试系统主要适用于悬挂农机具牵引阻力的田间作业测试，可以测xP和zP（必要时可加贴测yP的应变片），3 个悬挂点可分别测试；又可利用求和电路（电桥接线），实现总的xP和zP测试。从测试精度看，CLx30 型测力装置测试精度小于 2%，在常用范围之内。当测量悬挂犁牵引阻力时，配有耕深传感器，可以测试不同耕深下牵引阻力的变化；配有 5 轮传感器，可以测量不同耕深、不同行进速度的牵引阻力。该系统仪器用量少，信号采集与处理由软件控制，提高了测试精度，数据处理快捷、方便，功能较全，是比较先进的测试方法。同时，该系统可以为农机具研究与开发、产品鉴定及引进、动力匹配与节能研究、农机教学与科研等提供较先进的测试手段和技术，具有一定科研和技术服务价值。参考文献: 1 千成范.悬挂机组测力装置的发展动向J.农机试验与推广,1987,(3):2-4. 2 森本国夫(日).新式三点悬挂测力框架J.农机试验与推广,1986,(3):21-22. 3 J.T.Reid(美).悬挂机构牵引力测定装置J.农机试验与推广,1986,(3):23-24. 东方红802 悬挂四铧犁 CLx30 型牵引力传感器Y6DL-3 动态应变仪DAQ-801 数据采集卡 CX-1 微机信号分析仪计算机键盘输入 (数字量) 采集自动 VVP 2006 年 6 月农机化研究第 6 期 - 78 - The Traction Force Electron of Farm Implements Tests Systematic Research and Analysis HUANG Yong，LI Ling，KAN Za (Mechanical and Electrical Engineering College, Shihezi University, Shihezi 832003, China) Abstract: This text has introduced the often square law that the structure, principle, traction force of the traction force sensor of farm implements test, and hang the electron of farm implements to test systematic composition and application. This system can be research and development of farm implements, products determine and introduce power not to match with energy-conserving research, agricultural machinery teaching and scientific research, etc. offering more advanced test meaning and technology, have certain scientific research and technological service value. Key words: agricultural engineering; electron testing; theoretical research; farm implements; traction force (上接第 69 页) 以及键孔处存在较大的应力集中现象。因此，为保证结构安全，在进行结构设计时，应尽量减小开孔直径。在加工制造时，应在螺槽与螺棱交界处进行适当圆滑过度和倒角处理，以有效降低应力集中。 2) 在螺棱两侧附近区域，轴向压力有明显变化，说明压力主要沿螺槽方向，而不是沿轴向。 3) 螺杆末端应力最大，磨损及变形最严重。 4) 应力分析结果与实际吻合程度较高，这为进一步进行螺杆结构优化和挤压膨化的模拟试验奠定了基础。参考文献： 1 博弈创作室.APDL 参数化有限元分析技术及其应用实例M.北京:中国水利水电出版社,2004. 2 刘华玲.同向双.螺杆受力分析及有限元模拟D.北京:北京化工大学,2004. 3 李成清,王定标,魏新利,等.销钉式挤出的机筒三维有限元分析J.郑州大学学报(工学版),2003, 24(3):83-86. 4 张守文.挤压膨化技术的进一步研究与开发J.粮食与饲料工业,2000,(5):18-19. 5 朱向哲，谢禹均，苗一.双螺杆反应器同向啮合螺纹元件的三维流场分析J.石油化工高等学校学报,2004,17(3):66-69. 6 孙占刚,韩志凌,魏建芳,等.轧机闭式机架的有限元分析及优化设计J.冶金设备,2004,(3)： 8-11. 7 耿麒先,董传涛.螺杆分配机头内部压力场分布的CAE 分析J.橡胶工业,2003,50(9):550-553. Abstract ID: 1003-188X(2006)06-0068-EA Three-dimensional Finite Element Analysis of Extruding Taper Screw SHAO Yue, ZHANG Zu-li, CUI Yu-jie, QIAN Xue-long (College of Engineering, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China) Abstract: The key component of extruder and must have very higher performance because of high temperature and high pressure working condition. By means of ANSYS software, three-dimensional stress analysis screw-pitch, th

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