基于滑轉(zhuǎn)率的拖拉機(jī)自動(dòng)耕深控制系統(tǒng)研究.pdf

1、拖拉機(jī)是農(nóng)業(yè)中必不可少的作業(yè)工具，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)拖拉機(jī)提出了新的要求，即是高效與節(jié)能。液壓懸掛直接影響著拖拉機(jī)的作業(yè)效率，在中國(guó)傳統(tǒng)的中大型拖拉機(jī)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于力位調(diào)節(jié)的懸掛控制，但是僅僅是手動(dòng)調(diào)節(jié)，需要較多的人力支持。國(guó)外的大型拖拉機(jī)廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了拖拉機(jī)部分結(jié)構(gòu)的智能控制，例如基于力-住調(diào)節(jié)的液壓懸掛自動(dòng)控制系統(tǒng)、多信號(hào)實(shí)時(shí)顯示等，大大提高了拖拉機(jī)的作業(yè)效率。近幾年國(guó)際上出現(xiàn)了基于力-位-滑轉(zhuǎn)率的綜合控制系統(tǒng)研究，但是在中國(guó)還

2、僅限于實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。本課題是在實(shí)驗(yàn)室前人關(guān)于拖拉機(jī)液壓懸掛力位調(diào)節(jié)控制研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究基于滑轉(zhuǎn)率的液壓懸掛調(diào)節(jié)，將拖拉機(jī)作業(yè)時(shí)的滑轉(zhuǎn)率控制在合適的范圍內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)耕深控制，提高拖拉機(jī)的作業(yè)效率。
　　 論文首先介紹了基于LabVIEW的拖拉機(jī)滑轉(zhuǎn)率的測(cè)量與特性分析。滑轉(zhuǎn)率的測(cè)量主要目的有兩個(gè):一，檢驗(yàn)滑轉(zhuǎn)率測(cè)量傳感器的測(cè)量精度;二，分析不同作業(yè)深度、不同作業(yè)土壤時(shí)滑轉(zhuǎn)率的變化特性，為控制系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)提供實(shí)際依據(jù)。

3、　　 論文對(duì)基于滑轉(zhuǎn)率的拖拉機(jī)液壓懸掛控制系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型，然后運(yùn)用MATLAB/Smulink軟件建立了基于滑轉(zhuǎn)率的拖拉機(jī)液壓懸掛PID、模糊、模糊PID控制器，分別對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真分析，分析內(nèi)容主要有系統(tǒng)響應(yīng)性、適應(yīng)性、抗干擾性。仿真發(fā)現(xiàn)，PID控制器對(duì)于參數(shù)的變化較為敏感，魯棒性不強(qiáng)，模糊控制器與模糊PID控制器控制效果相似，但是模糊PID需要更多的控制變量和控制規(guī)則影響控制速度，最終選用了模糊控制器。
　　 論文

4、設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的拖拉機(jī)液壓懸掛控制器。芯片型號(hào)為飛思卡爾XS128。系統(tǒng)的硬件主要有:最小系統(tǒng)、信號(hào)采集電路、D/A電路、按鍵電路、LCD顯示電路、放大電路等。軟件程序是基于C語(yǔ)言進(jìn)行的開(kāi)發(fā)，主要包括主程序、顯示子程序、D/A轉(zhuǎn)換子程序、滑轉(zhuǎn)率調(diào)節(jié)子程序、模糊PID控制器、上升與下降子程序等。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了拖拉機(jī)滑轉(zhuǎn)率與車(chē)速信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示、上升與下降、滑轉(zhuǎn)率控制等功能。
　　 最后在液壓臺(tái)架上面進(jìn)行了液壓閥的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)油缸的