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拖拉机液压悬挂系统自动控制系统研究【19000字】【优秀机械毕业设计论文】

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拖拉机 液压 悬挂 吊挂 系统 自动控制系统 研究 钻研 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
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:
2 0 0 6 年1 O 月 农 业 机 械 学 报 第3 7 卷第1 O 期 拖拉机液压悬挂机构 自动控制系统 王会 明 侯加林 赵耀华 李东 民 【 摘要】 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 。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 。 关键词 : 液压悬挂机构换 向阀传感器油缸 自动控制 中图分类号 : $ 2 1 9 ; 03 2 4 文献标识码 : A S t u dy o n Au t o m a t i c Co nt r o l S y s t e m f o r Hy d r a u l i c H i t c h Equ i pm e nt o f Tr a c t o r W a n g Hu i mi n g Ho u J i a l i n ( 1 Sh an do n g Agr i c u l t ur a l Un i v e r s i t y Zh a o Ya ohu a Li Do ng m i n 2 S h a n d o n g T r a c t o r Ma n u f a c t o r y ) Abs t r a c t A s i mpl e s t r uc t u r e of s e mi p a r t i t i on h yd r a ul i c h i t c h e q ui p me nt a n d c on s t i t ut i ng of a u t o ma t i c c on t r ol s y s t e m wa s p r ov i d e dThe s i gna l of s o i l r e s i s t a nc e s e ns o r a nd t he i m p l e me n t l i f t he i ght s e ns o r a nd t he c o nt r o l v a l v e s e n s o r we r e me a s u r e d a nd m a na g e d The s y s t e m wa s un de r t he c o nt r o 1 0f t h e SCM Fi n a l l y。 t he a n a l yt i c r e s ul t s we r e pr o vi de d whi c h s h owe d t h a t t he r e l at i o ns hi p b e t we e n t r a c t i o n a nd t he c ul t i va t i ng de e p ne s s wa s t h e l i ne a r,a n d t h e hy dr a ul i c h i t c h s ys t e m of t r a c t or wa s a ut o m a t i c c on t r ol l e dThe r e s u l t s o f e x pe r i m e nt s ho we d t ha t t h e d e s i gn i n g p l a n i s r e l i a b l e,t h e a u t o ma t i o n o f t h e s y s t e m b a s i c a l l y r e a l i z e d,o p e r a t i o n c o u l d b e ma d e e a s i l y, p r o d uc t i o n c O S t h a s be e n r e du c e d a n d i t i s s i m p l e a nd c o nv e n i e n t t o i n s t a l 1 Ke y wo r d s Hy dr a u l i c h i t c h e q ui pme nt ,Ch a n ge v a l v e,Se ns or,Cy l i nd e r,Aut oma t i c c on t r o l 引言 现有的多数农用拖拉机的液 压悬挂系统 , 其农 具的提升和下降的控制部分是机械式的, 由驾驶员 通过操纵手柄和一套杆件机构以位移量的形式输入 信号 , 输出量则是通过 弹簧、 凸轮和力 、 位调节杠杆 机构转换成 的位移量 , 从而实现操纵主控制阀对农 具位置的调整 。机械控制的液压悬挂系统采用杆件 和弹性元件 , 结构 比较复杂 , 弹性元件的迟滞、 机械 摩擦和杆件的胀缩会影响调节性 能。进入 2 1世纪 后 , 拖拉机 向大功率 、 低油耗 、 轻排放、 智能化、 密封 和舒适性方向发展, 机械式的控制系统在结构布置 和性能方面已不适应现代农机发展的要求 。 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 。 因此, 对传统式液压悬挂系统的技术改进势在 期 :2 0 0 5 0 72 9 山东农业大学机械与电子工程学 院教授 ,2 7 1 0 1 8 泰安市 山东农业大学机械与电子工程学 院教授 山东拖拉机 厂 工程师 ,2 7 2 0 0 0 泰安市 山东农业大学机械与 电子工程学院硕士生 日 明 林 华 民 稿 会 加 耀 东 收 王 侯 赵 李 维普资讯 第 1 O 期 王会 明 等 : 拖 拉机液压悬挂 机构 自动控制 系统 必行。 1 液压悬挂 系统 的组成 与工作 改进后的液压悬挂系统的组成如图 1所示 。它 由液压悬挂系统、 自动控制系统和信号检测与处理 系 统组成 。 图 1 电控液压系统原理 图 Fi g 1 S k e t c h o f e l e c t r i c c o n t r o l h y d r a u l ic s y s t e m 1 液压缸2 下降速 度调节 阀3 分配器4 油 泵5 主控制 阀6 回油阀7 安全阀8 单 向阀9 小油缸1 o 电磁换 向 阀 1 1 中央处理 器 1 2 油缸 1 3 活塞 杆 1 4 光 电耦 合器 1 5 背压阀 1 6 减压阀 1 7 滤油器 1 8 位移传感器1 9 角位 移传感器2 o 力传感器2 1 控制面板 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、 C P U 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。 工作中, 操作控制面板上的调节旋钮 , 电信号输 入控制电路使电磁 阀换向, 改变小油缸中的液压流 向, 使小油缸位移 , 推动主阀移动 , 农具提升或下降。 主阀的位移量则由位移传感器检测并控制 。随着农 具提升( 下降) 高度的变化 , 提升器轴转角传感器测 得 电信号不断变化 , 当转角信号( 提升高度) 与操纵 信号进行 比较量达到预定值时, C P U 发 出信号 , 操 纵电磁阀动作 , 小油缸位移, 主阀移动使农具处于中 立状 态 。 农具入 土后, 随着耕深 、 土质和湿度的不断变 化, 土壤的阻力不断变化 。 该变化经上拉杆反应在弹 簧总成上 , 并通过弹簧杆作用在压力传感器上。 压力 传感器测得其压力信号与预置参数相 比较 , 当达到 预值时 , 控制系统使电磁阀动作, 改变油路 , 使小油 缸带动主阀移动 , 改变分配器油路 , 使液压悬挂系统 对农具进行相应的提升或下降。 力、 位调节过程的信 号传递路线见图 2所示。 图 2 力、 位调节的信号传递路线 Fi g2 De l i ve r c i c ui t of f o r c e 2 液压回路设计及硬件选型 2 1 电控液压系统回路设计 应根据系统的设计要求和液压执行元件的工作 状况设计液压基本 回路 , 在电控液 压悬挂系统 自动 控制 中, 所选择的液压回路必须使液压执行元件实 现各项功能。 根据农田作业中的基本要求 , 电控液压 悬挂系统需满足农具的提升、 中立、 下降的要求。电 控液压 回路如图 3所示, 由三位四通 电磁阀、 小油 缸、 分配器、 油泵、 减压阀和溢流 阀等组成 。设计时 , 应根据系统的工作压力、 流量、 功率的大小以及系统 对温升、 工作平稳性等方面的要求选择回路 , 以满足 上述要求。由于所采用的推动主控制阀弹簧的最大 负荷力为 3 0 0 N, 因此控制 主控制阀的小油缸内的 油压大 于 4 0 0 k P a即 可, 远 小于油 泵的输 出压 力 1 4 MP a , 为了系统的安全和节能, 悬挂 系统 中要有 减压回路 。 在回油路中, 控制分配器主阀的小油缸的 出油口, 如果直接和油箱相连接 , 系统会出现负值负 载 。 为了减轻负值负载所造成的不 良影 向, 回油路上 装有背压阀, 在背压阀作用下, 小油缸的速度受到限 制 , 防止出现速度失控现象 。 根据溢流阀的特点和性 能 , 可用溢流阀做背压阀。 由于小油缸要 实现向左 、 右运动和 中立 3种状 态, 设计 系统油路时 , 为实现系统的 自动控制, 需要 一个三位四通换向阀。 维普资讯 农业机械学报 图 3电控 液压系统 Fi g 3 El e ct r i c c on t r ol hy dr a ul i c s y s t e m 1 液压缸2 下 降速度调节 阀3 分 配器4 油泵5 主控制 阀6 回油阀7 安全阀8 单向阀9 小油缸1 O 电磁换向 阀l 1 活塞杆1 2 背压 阀1 3 减压阀1 4 滤油器 2 2 小油缸的选型 电控液压系统中用小油缸活塞杆的运动来控制 分配器中的主控制阀, 以实现液压悬挂系统 中的油 路换向, 进行农具的相关操作 。 分配器中主控制阀的 位移量为 1 3 mm, 分配器内的弹簧对主控制阀的负 荷力为 3 0 0 N。 在提升器中, 小油缸的安装空间为宽 5 0 mm, 高 9 8 mm, 长 1 5 0 mm, 由此可初步确定小油 缸的最大外径不能超过 5 0 mm。经计算 , 小油缸工 作压力为 声 一1 5 MP a , 缸径 D一3 2 mm, 长度 一 1 0 0 mm, 工 作 流 量 Q一0 5 L mi n, 最 大 行 程 为 1 6 mm, 确定小油缸的型号为 YG C 3 2 1 6一 G。 2 3 换向阀的选择 换向阀是实现油路的换向、 顺序动作及卸荷等 功能的阀门。 根据小油缸控制分配器主阀完成提升 、 中立、 下降的需要及压力、 流量和拖拉机采用直流电 的条件 , 选择 S WHG0 2一C 2一 D2 43 1 一F D C O一 0 0 型三位四通电磁换向阀。 此电磁换向阀具有 抗震耐水性能, 优 良的电器防尘性能 , 非常适用于农 业机械及车辆 中。其最大流量为 6 3 L mi n, 最高压 力 3 5 MP a , 换向频率为 2 5 0次 mi n 。 2 4 减压阀和溢流阀的选择 减压阀是一种利用液流流过缝隙产生压降的原 理 , 使 出口压力低于进 口压力的压力控制阀。 在 电控 液压系统中, 减压 阀作为稳定油路工作 压力的调节 装置 , 使油路的压力不受油源压力的影响。 由于小油 缸工 作压力变 化较小 , 选 择定值 减压 阀的型号 为 PRCV G0 611 0型 。 溢流阀在液压悬挂 系统中做背压阀用, 背压阀 装于液压系统的回油路中, 给液压系统形成一定的 背压力, 以增加小油缸的运动平稳性 。 根据油路的流 量确定其型号为 R F G0 4 13 0型 。 2 5 液压泵和分配器的选择 电控液压悬挂系统 中的液 压泵及分配器, 使 用 原泰山一2 5型拖拉机半分置式液压系统的液压泵及 分配器 。 液压泵的型号为 C B 3 0 6 , 工作压力1 4 MP a , Q一6 mL r E 。 3 信号 处理电路设计 3 1 传感器的选择 在电控液压悬挂 系统中, 需要把主控制阀的位 置信号、 农具的提升位置信号和土壤阻力对弹簧杆 的压力信号传给 C P U, 以进行数据处理和发出控制 指令 。 主控制阀的位置信号用位移传感器 , 农具的提 升位置信号用提升轴转角传感器 , 土壤阻力对弹簧 杆的压力信号用压力传感器 。 农具提升时, 油缸的活塞杆推动 内提升臂使提 升臂轴转动 , 经外提升臂和上下拉杆带动农具提升 。 提升臂轴的转角反映了农具的提 升高度, 安装在提 升臂轴上的转角传感器, 根据提升臂轴的不 同转角 输出不同电量。传感器采用 wYT一2型转角传感 器 , 其技术参数见表 1所示 2 。 表 1 WY T一 2 型转 角传感 器参数 Ta b1 Te c hni c pa r a me t er s o f r o t a t i o na l a ng l e s e ns or 量程 ( 。 ) 4 5 使用 温度 一2 5 7 5 输入电压 V 2 1 2 工作 电流 mA 5 输入阻抗 k n 5 3 O 灵敏度 Vi n 2 5 1 0 分辨率 ( 。 )0 0 2 线性 度 1 5 拖拉机工作过程中农具的提升、 中立、 下降 由分 配器主阀的位置来确定, 主阀的位置是 由小油缸的 活塞杆控制的。 主阀的位置 由位移传感器检测 , 位移 传感器采用电感式, 其技术参数如表 2所示E 引。 表 2 电感式位移传感 器参数 Ta b 2 Te c hni c pa r a me t e r s of di s pl a c e me nt s en s o r 工作 电压 V 1 O 1 8 额定 电流 mA 2 0 0 工作 温度 一2 O 8 O 响应时间 ms 2 0 农具入土 中的土壤阻力测定 , 是通过上拉杆对 力调节弹簧的作用力来反映的, 该力通过弹簧杆作 用在压力传感 器上 , 当压力变化时, 输出电量变化。 压力传感器采用 Y YZ一2型, 其技术参数见表 3 所 示 E 。 表 3 YY Z一2 型 压力传感 器技 术参数 Ta b3 Te c hni c pa r a me t er s o f pr e s s u r e s e ns or 量程 MP a 0 1 3 5 0 温度 一4 O 1 2 5 精度 F S 0 1 零 点输 出 mV 5 0 0 +1 0 0 电源 V 8 1 5 过载能 力 F S 1 2 0 此 外, 为了切 断 C P U 和 电磁换 向阀间的电气 联系, 两者间加入了光 电耦合器。 维普资讯 第 1 O 期 王会 明 等 : 拖拉机液 压悬挂机构 自动控制 系统 3 2 传感器信号放大电路和滤波器 由于传感器输出信号较弱 , 角位移传感器的工 作电流小于 5 mA, 压力传感 器输 出电压为0 5 V, 信号需经放大电路放大 。3个传感器的输出采用同 一种放大 电路 , 如图 4所示。放大电路为两级放大 , 两级都是反 向输入 : 第一级 由 L M3 5 8 A组成差模放 大 , R。 为调节 电位器 , 由它输入一个补偿电压 , 适当 调节它的大小, 可以抵消放大器本身的失调电压 , 消 除传感器输入的共模干扰信号。电路中取 R。 一R 。 一 R 一R ; 第二级 由 L M3 5 8 B组成反向放大 电路。图 中 C - 、 R。 。 、 C 2 组成 7 c 型滤波电路 , 以滤除噪声 3 。 图 4 传感器信号放大 电路 F i g 4 S i g n a l a m p l i f y i n g c i r c u i t o f t h e s e n s o r 3 3 光电耦合器和三极管放大电路 电路中涉及到 电磁换 向阀。为了消除执行机构 对 C P U 系统的干扰 , 电路 中使用光 电耦 合器进行 信号传递 , 以隔离执行机构与单片机 系统之间的电 气联系。 光 电耦合器输出电流较小 ( 1 0 2 0 mA) , 不 能直接驱动大的负载。 因此 , 设计了三极管放大电路 来驱动负载 , 而将光电耦合器放在驱动器前面 。 当光 电耦合器前端为低电平时, 光耦后接通三极管放大 电路驱动电磁换向阀的左 ( 或右) 端 电磁铁 , 控制 小 液压缸向右( 左) 运动 , 进而控制农具升降, 达到耕深 自动调节的 目的。控制电路原理图如图 5所示 。 R I 图 5 电磁换向阀控制 电路原理图 F i g 5 El e c t r i c c i r c u i t o f e l e c t r o ma g n e t v a l v e 4 电控液压系统的软件设计 电控液压悬挂系统的主程序框图如图 6所示 。 本控制 系统设计 了耕深的 3种调节控制方式 : 位调节控制、 力调节控制和力位综合调节控制。 控制 方式的选择由控制面板的按键来实现 。 5 试验 与结论 电控液压悬挂 系统 , 是以山东拖拉机 厂生产的 泰山一2 5型拖拉机的半分置式液压悬挂系统为基础 进行改进设计的。 系统可以实时采集包括牵引力 、 耕 深 、 比阻等试验数据; 并根据设定数据和采集信号 , 进行实时监控 ; 传感 器将采集的信号经信号处理后 传给单片机 , 单片机获得 试验数据后 , 进行数据处 理 , 实时对系统的动态性能做出判断 , 并向执行机构 发出信号进行纠正。 开始 显 示“ C A E U” 等待键中断 二=干= 、 , I Y l 中断子程序 图 6 主程序图 Fi g6 M a i n pr og r a m 动态性能试验进行了位调节 、 力调节、 力位综合 调节等控制方式的试验。 当输入信号给定后 , 工作中 不再变化 。当土壤出现扰动力使农具上的作用力偏 离给定值, 或由于发动机转速升高油液压力变大或 油缸油液泄漏引起的犁架升降时 , 控制系统就 自动 消除偏差以维持农具的工作阻力或耕作深度。 5 1 牵引阻力与耕深的关系 作用在农具上的牵引阻力 与单作用液压缸 位移 及耕深变化量 有关 。 试验过程中, 在正常 的耕作深度范围内, 通过调节旋钮来改变农具的设 定耕深 , 得到阻力与耕深的变化曲线如图 7所示 , 近 似线性关系。 : 1 6 霉 : 6 4 图 7 耕深 与牵引阻力的关 系 F i g 7 Re l a t i o n b e t we e n c u l t i v a t i n g d e ep ne s s a nd t r a c t i o n 5 2 力、 位调节的响应试验 在耕深为 3 0 c m 稳定状态下 , 由耕深调节旋扭 给 出一个调节信号 , 得到系统 瞬态响应特性如图 8 所示。从图中可看出位调节系统的过渡时间为1 S , 没有超调量, 静差小于 5 , 能够满足规定的拖拉机 耕作在1 0 耕深范围的要求 。 ( 下转 第 4 9页) 维普资讯 第 1 O 期 张 海 等 : 装载机 自主铲 装作业控制策略 基于 以上 事 实, 本 区 间的控 制策略 确定为 : 首 先以一定的速度旋转铲斗 要 到恰当的姿 态, 然后 以较 快的速度提升动臂直至铲 斗从物料脱出。 至 此 , 3个 区间 的 控 制策略全部得到。根据上 述控制策略 , 即可完 成基 于实时轨迹规划的 自主铲 装作业。 图 5 斗齿轨迹示意图 F i g 5 Tr a j e c t o r y o f b u c k e t t i p 4 结束语 将铲装作业循环划分为插入、 铲取和上升 3 个 区间, 并分别提 出了各个作业区间的 自主作业控制 策略 。3 个 区间中 , 铲取区间是整个作业循 环的关 键 。通过分析 , 提 出了铲取区间的水平等阻线的概 念 , 并建立了基于水平等阻线的控制策略。 本文的成 果为最大限度地发挥装载机的能力 , 提高作业效率 , 实现 自主作业的高效低耗打下 了基础 , 并使系统具 备 了智能环境识别能力 , 对装载机 自主铲装作业的 实现具有重要的理论意义及应用价值 。 参考文献 1 胡铁华, 高秀华, 孔德文, 等铲运机装载作业最小能耗轨迹研究 J 农业机械学报, 1 9 9 8 , 2 9 ( 4 ) : 2 1 2 5 2 李 成刚装载机工作装置铲装轨迹的分析与优化E D 长春 : 吉林 大学 , 2 0 0 2 3 B i s s E, He ma mi A, B u k a s E KA c o mp a r i s o n o f t h e r e q u i r e d e n e r g y i n l o a d i n g f o r f o u r s c o o p i n g s t r a t e g i e s C Pr oc e e di ngs of 3 r d I n t er na t i ona l Symp os i u m on M i ne M e c ha ni z
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本文标题:拖拉机液压悬挂系统自动控制系统研究【19000字】【优秀机械毕业设计论文】
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