电动拖拉机数学模型系统驱动控制方法研究

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。     

基于CRUISE的纯电动拖拉机作业性能研究

针对拖拉机作业工况研究少,专用仿真软件匮乏,预测拖拉机的性能存在效率低、精度差的现状,分析了拖拉机的运输和旋耕工况,绘制了工况曲线。基于研发中纯电动拖拉机的工作原理和结构方案,利用商业软件CRUISE搭建了纯电动拖拉机的动态仿真平台,并在运输和旋耕工况下对其作业性能进行了仿真分析。结果表明:运输工况下,需求作业速度与实际作业速度平均偏差为0. 01 km/h,驱动电机平均效率为0. 74,续航时间为6. 54 h,平均滑转率为0. 006 8;旋耕工况下,需求作业速度与实际作业速度平均偏差为0. 1 km/h,驱动电机平均效率为0. 859,续航时间为4. 51h,平均滑转率为0. 166 6,与MATLAB中通过编写程序得到的仿真结果基本吻合。证明了拖拉机作业工况制定合理,纯电动拖拉机仿真平台搭建准确,适用于纯电动拖拉机的性能预测和开发。     

基于实际作业工况的电动拖拉机传动系统参数多指标同步优化

针对电动拖拉机实际作业特点,分析其动力传动系统参数匹配计算方法,提出20 kW电动拖拉机两挡动力传递方案.以同步提升电动拖拉机动力性和经济性为目标,定义了电动拖拉机旋耕最大速度、连续犁耕作业时间、连续旋耕作业时间3个性能指标,建立基于权重系数的多指标同步优化目标函数.以20 k W电动拖拉机为研究对象,对其传动系统参数进行多指标同步优化,并对优化方案下的电动拖拉机动力电池及电机动态性能进行仿真分析.结果说明了本文提出的20 kW电动拖拉机两挡动力传递方案的可行性,同时表明本文提出的基于电动拖拉机实际作业工况的传动系统参数多指标同步优化策略的有效性.     

全液压推土机驱动系统计算机辅助设计

在VB6.0的平台上,通过对全液压推土机行驶静压驱动系统的关键技术参数和牵引特性的计算分析,开发了驱动系统计算机辅助设计软件。该软件实现了系统参数匹配设计及计算、参数校核、速度刚度计算、比最大切线牵引力校核、牵引特性曲线和液压系统的效率曲线绘制等功能,为控制液压系统工作在高效区提供了参考。经实例验证,该软件系统操作简便,具有工程实用价值。     

拖拉机理论牵引特性的计算机辅助分析

本文发展了计算理论牵引特性曲线的数学模型及其解法,使用本文建立的模型,能实现两轮驱动拖拉机、四轮驱动拖拉机的理论牵引特性曲线的计算机分析,计算理论牵引特性指标。经与试验对比,模型及解法具有可靠性。计算机程序具有使用价值。     

并联混合动力拖拉机传动系参数设计及性能分析

针对大功率轮式拖拉机存在的档位过多、操作复杂和牵引效率低等问题,基于拖拉机工作特点、并联混合动力传动系统原理和拖拉机犁耕工况下的负载特性,对132 k W并联混合动力拖拉机的动力系统、耦合系统和传动系统等相关参数进行了合理匹配设计。结合给定的输出特性目标及控制方案,对并联混合动力拖拉机的理论牵引特性进行分析,并与东方红-1804大功率轮式拖拉机对比。对比结果表明:并联式混合动力拖拉机的牵引效率特性、滑转率特性、动力输出功率特性、牵引功率特性和行驶速度特性等理论牵引特性的各项指标均有一定的改善,牵引性能更优越。其动力性和经济性得到提高,并减少了档位数量,有利于传动系统的结构简化和操控。     

拖拉机牵引性能试验分析

为了能够更加合理地设计，改进和使用拖拉机，以提高其在田间作业的性能和作业效率，对于拖拉机在田间湿地上作业特性的了解是很重要的，其中四轮拖拉机的牵引性能就是一个非常重要的内容，本试验在进行了柏油路面上牵引试验以外，还着重完成了土壤湿地条件下牵引性能诸参数的测定分析，并对同一拖拉机进行了两轮驱动和四轮驱动比较试验，得到了有益的试验结果，本试验在日本筑波国际农机中心完成的。     

增程式电动汽车电驱动系统多模式切换控制

针对增程式电动汽车(Range-Extended Electric Vehicle,RE-EV)电驱动系统电动机驱动和发动机-发电机-电动机能量传递问题,建立了驱动电机动力学、动力电池动力学和增程器动力学数学模型,设计了电动低速、电动高速、增程低速和增程高速多模式切换控制过程,建立了电驱动系统切换控制逻辑关系,进行了1和10个循环工况下的道路实验.结果表明:速度-时间曲线下的最大爬坡度大于30%,符合性能设计指标;排放-时间曲线下的排放出现在10个工况循环中的2 400s,此时,增程器开始运行;电池容量-时间曲线下的电池放电深度从0.7下降到0.3时,增程器起动并控制电池放电深度在0.3~0.5.     

BJD6100-EV型电动公交车直流驱动系统研究

研究BJD6100-EV型电动公交车的大功率直流驱动系统的控制方法和工作特性.介绍该直流驱动系统的基本控制方法,提出续流调磁的设计思想.仿照汽油发动机测定速度特性的方法,得到了BJD6100-EV型电动公交车直流驱动系统的工作特性.在此基础上,绘制出该车的驱动力-行驶阻力平衡图,并预测了电动公交车的动力性能.通过试验,证明了该工作特性的实用性.     

基于FOC的纯电动履带式遥控绿篱机控制系统设计

针对在作业过程中两侧履带经常受到大小不同的载荷而造成纯电动履带式遥控绿篱机作业偏航频繁,需要人工不断调整的问题,提出了一种纯电动履带式绿篱机的控制系统,并研究不平衡载荷对其工作状态的影响。首先通过分析绿篱机作业过程的3种典型工况,根据履带车辆地面力学理论,研究绿篱机在直线行驶、30°横坡行驶和30°纵坡行驶典型工况下所需驱动力矩大小,进行绿篱机行驶力学分析;其次通过设置高压总线、低压总线和通信总线的方式实现绿篱机控制器、传感器、驱动电机等的工作和通信,进而完成绿篱机控制系统硬件的方案设计;最后基于MATLAB/Simulink软件平台搭建纯电动履带式遥控绿篱机行驶驱动系统的仿真模型,研究该绿篱机的双侧履带在受到不同载荷的情况下,其驱动电机分别采用比例积分控制(PI)算法和自抗扰技术(ADRC)控制算法时的磁场定向控制(FOC)的转矩和转速的变化情况。研究结果表明:以上述方法设计得到的纯电动履带式遥控绿篱机能够以遥控方式实现绿篱作业;相比于原有的PI算法,采用ADRC控制算法的FOC控制方法对于协调转速与转矩,以及提升系统鲁棒性有明显优势,系统转速的稳态时间提升约5倍,系统转速无超调,系统转矩的稳态速度和稳态误差均改善约40%,解决了绿篱机在遥控工作状态下偏航严重,人工干预频繁的问题。