拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)控制技術的研究.pdf

1、電控液壓懸掛技術是二十世紀七十年代發(fā)展起來的比較先進的懸掛技術，正越來越受到廣泛的重視，日益成為拖拉機懸掛系統(tǒng)的發(fā)展方向和主要配置。 本文從當前我國拖拉機懸掛系統(tǒng)的發(fā)展現狀出發(fā)并結合電控液壓懸掛系統(tǒng)的先進技術和工程應用，針對中國一拖集團公司大型拖拉機的電控液壓懸掛系統(tǒng)，根據電控液壓懸掛系統(tǒng)的基本元件和特性進行參數化建模仿真；基于當前在拖拉機上控制技術的研究，創(chuàng)新性地率先將Fuzzy-PID控制應用于拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)。通過實

2、驗與仿真結果分析比較可知，Fuzzy-PID控制進一步提高了懸掛系統(tǒng)的動態(tài)響應性能。 最后通過田間試驗，將采集的試驗數據經過處理后所得到的試驗曲線與所選擇的控制策略控制的仿真模型仿真后得到的曲線進行分析對比，進一步驗證了建立數學模型的正確性和合理性，同時也可以驗證出所選擇的Fuzzy-PID控制策略應用在拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)是可行的。 本文針對電控液壓懸掛系統(tǒng)控制系統(tǒng)的研究，主要研究了以下內容。 1．根據電控液

3、壓懸掛系統(tǒng)的工作原理，分析了系統(tǒng)元件的特性和查閱相關的資料，建立了系統(tǒng)的數學模型。 2．根據中國一拖東方紅-1604拖拉機上的液壓懸掛系統(tǒng)配置和參數，計算出簡化的電控液壓懸掛系統(tǒng)的傳遞函數；從而可以為后面結合控制策略來對系統(tǒng)的動態(tài)特性進行分析和對比提供條件。 3．通過輸出反饋，對滑轉率和位調節(jié)綜合控制進行了研究，以設定的滑轉率和耕深值（在此設定的是耕深和滑轉率的電壓值）為輸入量，電液比例方向閥上的電磁鐵的電流值為輸出量（

4、控制電液比例閥閥芯的位移從而達到控制液壓油的流向和流量），運用圖形化仿真工具SIMULINK和MATLAB模糊邏輯工具箱建立了電控液壓懸掛系統(tǒng)的Fuzzy-PID控制系統(tǒng)和設計了Fuzzy-PID控制器。 4．執(zhí)行仿真并對比分析了Fuzzy-PID控制前后的控制作用，通過無校正的系統(tǒng)模型、采用PID控制的數學模型、采用模糊控制的數學模型和采用Fuzzy-PID控制的數學模型曲線特性進行分析對比，驗證出采用Fuzzy-PID控制的

5、數學模型是優(yōu)于其他模型的，也驗證了Fuzzy-PID控制應用與電控液壓懸掛系統(tǒng)是可行的和合適的。 5．根據制定的試驗方案和實際情況，通過對拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)實施了田間試驗中采集的數據進行處理得到試驗曲線。并和建立的Fuzzy-PID控制系統(tǒng)模型仿真曲線分析對比，驗證了建立的電控液壓懸掛系統(tǒng)模型的正確性和合理性，也驗證了把Fuzzy-PID控制應用與拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)是可行的。 綜上所述的研究內容，本課題的研究成果

6、主要有： 1．基于當前電控液壓懸掛系統(tǒng)常用的元件的分析和參數的選擇和參考資料，并根據當前控制技術的發(fā)展和電控液壓懸掛系統(tǒng)的工作原理，建立了電控液壓懸掛系統(tǒng)比較常用的數學模型，求出了比較通用的系統(tǒng)簡化后的傳遞函數。 2．率先設計出了應用于電控液壓懸掛系統(tǒng)的Fuzzy-PID控制器，并建立了電控液壓懸掛Fuzzy-PID控制系統(tǒng)，控制前后仿真結果表明了Fuzzy-PID控制應用于電控液壓懸掛系統(tǒng)的可行性和有效性。 3