聯合收割機脫粒滾筒液壓驅動電液比例控制技術研究.pdf

1、本文針對國內聯合收割機脫粒滾筒鏈傳動調速耗時多;帶傳動易打滑、維護成本高;控制系統多針對一種機型，且不能根據實際的工作狀況，設定滾筒的轉速等問題，結合聯合收割機的發(fā)展趨勢，設計了聯合收割機脫粒滾筒轉速的電液比例控制系統。以PLC為核心控制器，以PID控制為核心算法，以液壓驅動代替現有的鏈傳動、帶傳動，實現了對轉速的自適應控制。試驗表明:研究建立的控制系統響應速度快、組織結構簡潔、且具有較強通用性，適合于大中型聯合收割機脫粒滾筒的驅動和速

2、度控制。研究所做的主要工作和取得的主要成果有:
　　1.本文首先對聯合收割機脫粒滾筒轉速控制的國內外研究現狀做了簡要介紹，分析了滾筒轉速控制存在的問題，提出了研究思路;根據脫粒滾筒的技術要求和滾筒轉速對脫粒性能的影響，確定了控制系統的總體方案，對系統各個組分進行了選型介紹。
　　2.對已確定的控制系統，以其模型為研究對象，分別建立推導了比例方向閥控液壓缸、變量泵控馬達回路的數學模型;根據控制系統的原理圖，得到了系統傳遞函數的

3、模型方框圖，進而推導出了控制系統的開環(huán)和閉環(huán)傳遞函數;基于系統的控制函數，對系統的穩(wěn)定性做了初步的判斷。設計了帶死區(qū)的PID控制器，并利用Simulink對建立好的系統PID控制器進行建模仿真，仿真結果表明，系統可以實現對轉速的自動調整。
　　3.基于控制器PLC，編寫了馬達轉速采集顯示程序、帶死區(qū)的PID控制器程序;設計了組態(tài)控制界面，通過以太網通訊的方式，建立了pc機和PLC的通訊;可根據實際收獲作物種類，設定最適滾筒轉速，或

4、根據實際工作情況要求，設定滾筒工作的轉速;實現了對轉速的監(jiān)測顯示，實現了在手動模式下，設定PID控制器的參數;同時，實現了對系統工作數據的記錄和存儲。
　　4.基于泵-馬達閉式試驗臺，對轉速控制系統進行如下試驗:(1)將轉速由800r/min提高到900r/min（800r/min到860r/min）;(2)在加載泵回路中將壓力設置為30MPa，給馬達添加載荷;(3)將加載回路的壓力由30MPa提升至35MPa;(4)將加載回路壓

5、力由35MPa降至25MPa。記錄試驗數據及轉速響應曲線圖等試驗并記錄保存了試驗數據，對試驗數據進行分析，得出系統在轉速發(fā)生變化時經過約5s跟蹤到輸入信號;加載后的調節(jié)時間約4.7s，超調量3.12％;負載增加（加載泵回路壓力提高5MPa），調整時間為4.3s，超調量3％;負載減小（加載泵回路壓力減小10MPa），調節(jié)時間約為5s，超調量3.37％。
　　仿真試驗和臺架試驗的結果表明:研究所設計的轉速控制系統，無論是在空載還是加載