无线通信技术在拖拉机牵引性能测试中的应用

针对拖拉机牵引性能测试系统中,被试车与负荷车之间有线连接繁杂、工作可靠性低及机动性差的问题,采用无线通信技术开发了两车多机通信功能,增强了试验车辆机动性。对自制的数据采集器进行了模拟量通道检测,牵引力通道信号最大误差为3 m V,系统线性度为0. 06%。静态试验结果表明:在良好通信条件下,系统能够进行准确稳定的数据传输,最大有效传输距离为520 m。动态试验结果表明:在两车相距15 m范围内,性能测试系统能够实时进行数据采集、交换及管理。被试拖拉机在无线通信与有线通信测试条件下,试验性能参数最大相对误差为0. 98%,此误差在传感器精度范围内。静动态对比试验结果表明:牵引性能测试系统的振动对无线通信系统的稳定性有一定影响,动态试验数据接收率为97. 36%,能够满足系统稳定性要求。     

拖拉机动力输出轴载荷经验模态分解软阈值降噪研究

针对拖拉机旋耕作业动力输出轴(PTO)载荷降噪中载荷先验特性预判的问题,提出了PTO载荷经验模态分解(EMD)软阈值降噪方法,得到了PTO载荷相同时域内不同频率固有模态函数(IMF)。利用边界局部特征尺度延拓算法对IMF出现的端点效应进行了抑制,与镜像对称延拓算法和多项式拟合延拓算法比较,在运行时间、正交指数及IMF数量3项评价指标中均占优势。利用IMF分量与载荷相关系数,辨识出前3阶IMF分量为噪声主导分量,对前3阶IMF分量分别进行了软阈值降噪,与剩余分量叠加重构了降噪后的PTO载荷。降噪后的PTO载荷主频为4.492 Hz,与试验中旋耕机刀轴旋转频率相符。与EMD低通滤波降噪算法比较,EMD软阈值降噪算法属于自适应数据驱动,不需要设定截止频率。以含噪信号与噪声误差比(d_(nSNR))为降噪性能评价指标,EMD软阈值降噪算法的d_(nSNR)为12.712 5,小于EMD低通滤波降噪算法的d_(nSNR)值13.266 6,对比结果表明EMD软阈值降噪算法对实测拖拉机PTO载荷降噪效果明显。     

负荷车电涡流缓速器加载控制系统研究

为能更真实反映被试拖拉机牵引特性,对负荷车加载系统进行了改进,建立了负荷车加载系统传递函数模型。以牵引力载荷谱随机信号为输入,采用BP神经网络算法对加载系统进行动态加载控制,以输出不同类型的作业载荷。对系统响应特性进行了动态分析,在此基础上进行了道路试验验证,证明加载系统的有效性。在该控制模式下系统仿真载荷输出延迟0.12s,最大超调量为3.1%;路试载荷输出延迟0.22s,最大超调量为4.2%。试验结果表明,BP神经网络PID控制的系统输出载荷对输入载荷具有更好的跟随效果,比传统PID控制响应性好,开发的负荷车加载系统输出载荷能够较好再现拖拉机实际牵引载荷。