發(fā)布時(shí)間：2017-12-26 00:29

  本文關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的研究與優(yōu)化　出處：《石河子大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：拖拉機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù),是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的必經(jīng)之路,它不僅提高了生產(chǎn)效率,而且提高了作業(yè)質(zhì)量。作為自動(dòng)導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù),其性能直接影響自動(dòng)導(dǎo)航的行走精度,本研究在充分了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)后,以TN654型拖拉機(jī)為研究平臺(tái),針對(duì)現(xiàn)有的兩套轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行研究與優(yōu)化,設(shè)計(jì)出一套由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)全液壓轉(zhuǎn)向器的執(zhí)行系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)調(diào)研對(duì)國(guó)內(nèi)外自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和已有成熟的產(chǎn)品,結(jié)合新疆的地理環(huán)境,確定了轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)和總體方案設(shè)計(jì)。(2)對(duì)拖拉機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了方案流程圖,對(duì)全液壓轉(zhuǎn)向器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和比例換向閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理及選用型號(hào)功能進(jìn)行了分析研究,分析了轉(zhuǎn)向控制器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、車輛位置傳感器對(duì)導(dǎo)航的影響因素,對(duì)轉(zhuǎn)向控制器進(jìn)行了選型設(shè)計(jì),確定了LM3S5749轉(zhuǎn)向控制器。(3)對(duì)轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析研究,對(duì)全液壓轉(zhuǎn)向器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電磁換向閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比轉(zhuǎn)向試驗(yàn)研究,分別測(cè)得7個(gè)固定轉(zhuǎn)角值,對(duì)采得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了優(yōu)化處理,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,通過(guò)試驗(yàn)可以看出兩套轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)的可行性及其可靠性,綜合考慮兩種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定了一套并聯(lián)全液壓轉(zhuǎn)向器的執(zhí)行機(jī)構(gòu),并通過(guò)改進(jìn)安裝支架來(lái)優(yōu)化執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(4)對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器進(jìn)行了分析研究,并對(duì)各模塊提出了優(yōu)化分析,對(duì)CAN通訊進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)的通訊試驗(yàn),對(duì)角位移傳感器進(jìn)行了分析介紹、選型安裝,對(duì)采集程序進(jìn)行了中值濾波處理,設(shè)計(jì)了角位移傳感器自動(dòng)對(duì)中的方法,設(shè)計(jì)了參數(shù)自整定的模糊PID自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制算法,并進(jìn)行了Simulink仿真建模研究,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。(5)通過(guò)對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行整機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航試驗(yàn),分別進(jìn)行了1.88km/h和4.29km/h速度下的直線路徑跟蹤、曲線路徑跟蹤及田間直線跟蹤試驗(yàn),驗(yàn)證了路徑跟蹤的可行性及轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的可靠性,通過(guò)試驗(yàn)可以看出轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性,能夠沿預(yù)定義路徑行駛,但存在一定誤差,總體而言,滿足自動(dòng)導(dǎo)航的需求。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S219.03

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本文編號(hào)：1335114