【摘要】：隨著水稻種植機(jī)械向高速化、高精度、智能化方向發(fā)展,對高速插秧機(jī)的各部件提出了更高的性能要求。液壓仿形系統(tǒng)是水稻高速插秧機(jī)的重要組成部分,作為提升和控制插秧機(jī)插植部的動力和控制裝置,其工作特性的好壞將直接影響高速插秧機(jī)的整機(jī)工作性能。 高速插秧機(jī)液壓仿形系統(tǒng)是影響插秧機(jī)工作性能的重要因素,而液壓主控元件的動態(tài)性能對液壓系統(tǒng)的品質(zhì)具有至關(guān)重要的作用,因此開展高速插秧機(jī)液壓系統(tǒng)工作特性的研究具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。它可以為現(xiàn)代化高速插秧機(jī)液壓仿形系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供技術(shù)支撐,可以改進(jìn)現(xiàn)有的高速插秧機(jī)液壓控制系統(tǒng),以提高高速插秧機(jī)的整機(jī)工作性能。 論文通過對高速插秧機(jī)液壓仿形系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析,建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并在該數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,利用Matlab語言環(huán)境下的Simulink工具箱建立系統(tǒng)仿真模型,通過給定仿形系統(tǒng)的相關(guān)初始參數(shù),對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,得到了插秧機(jī)液壓仿形系統(tǒng)工作過程中輸入與輸出的變化曲線,結(jié)果與實際情況較為吻合。進(jìn)而在仿真模型上對液壓仿形系統(tǒng)的動態(tài)特性進(jìn)行了分析,得到了一些合理的參數(shù)。論文基于動態(tài)特性的分析,提出一種高速插秧機(jī)仿形系統(tǒng)建模與優(yōu)化的方法,包括建立數(shù)學(xué)模型,分析穩(wěn)定性和動、靜態(tài)品質(zhì),求取仿形系統(tǒng)的最佳匹配參數(shù)。針對現(xiàn)有液壓系統(tǒng)存在的液壓沖擊和噪聲等問題,根據(jù)液壓仿形系統(tǒng)的動態(tài)性能仿真結(jié)果對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,得到提高現(xiàn)有系統(tǒng)動態(tài)性能的改進(jìn)設(shè)計,使系統(tǒng)響應(yīng)達(dá)到預(yù)期效果,滿足實際的工作需要。研究工作為高速插秧機(jī)液壓仿形系統(tǒng)合理設(shè)計與性能預(yù)測提供了方法和依據(jù)。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下: 1)對插秧機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了概括性的介紹,闡述了開展高速插秧機(jī)液壓系統(tǒng)工作特性的研究所具有的重要理論意義和實際應(yīng)用價值。 2)簡要介紹了計算機(jī)仿真特別是液壓系統(tǒng)仿真的發(fā)展歷程,說明了液壓仿真的原理、方法和基本步驟,總結(jié)各種建模方法和仿真軟件的優(yōu)缺點,最終選取Matlab/Simulink作為本文的建模和仿真工具,并對Simulink軟件包進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。 3)對高速插秧機(jī)液壓仿形系統(tǒng)進(jìn)行分析,通過對各元器件的實際測量和理論推導(dǎo),取得了現(xiàn)有液壓仿形系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù),然后根據(jù)力平衡方程和液體連續(xù)方程建立了仿形系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方程;最后在Simulink工具箱中建立了仿形系統(tǒng)的仿真模型,通過對仿形系統(tǒng)動態(tài)特性仿真結(jié)果的分析,得到各結(jié)構(gòu)參數(shù)對其運(yùn)動特性的影響,確定已有系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整范圍,從而縮短系統(tǒng)安裝過程中的調(diào)試時間,提高效率。 4)通過分析液壓仿形系統(tǒng)動態(tài)性能仿真結(jié)果并結(jié)合實際調(diào)研結(jié)果,針對現(xiàn)有的液壓仿形系統(tǒng)存在的液壓沖擊和噪聲問題,對液壓仿形系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計,增加蓄能器用以吸收液壓沖擊、降低噪聲、改善系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)。通過建立新設(shè)計方案的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真實驗,驗證了新設(shè)計方案的可行性。
【圖文】：

由圖 3.6 仿真曲線可以看出，系統(tǒng)在加入死區(qū)非線性后，系統(tǒng)的振蕩次數(shù)較少，超調(diào)量變小。因此，系統(tǒng)在加入死區(qū)非線性后穩(wěn)定性要比原來好，但是，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差圖 3.5 Simulink 仿真模型圖 3.6 階躍仿真曲線比較

由圖 3.6 仿真曲線可以看出，系統(tǒng)在加入死區(qū)非線性后，系統(tǒng)的振蕩次數(shù)較少，超調(diào)量變小。因此，系統(tǒng)在加入死區(qū)非線性后穩(wěn)定性要比原來好，但是，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差圖 3.5 Simulink 仿真模型圖 3.6 階躍仿真曲線比較
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：S223.912;TH137.9

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 石曉宇;多軸控制系統(tǒng)設(shè)計方法的分析與研究[D];中北大學(xué);2012年

2 陳小亮;高速插秧機(jī)主變速箱的設(shè)計及優(yōu)化[D];浙江理工大學(xué);2013年

本文編號：2516710