【摘要】：我國正在努力實現(xiàn)從農(nóng)業(yè)大國到農(nóng)業(yè)強國的跨越,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的需求越來越高;作為生產(chǎn)活動中廣泛使用的農(nóng)業(yè)機械,拖拉機在換擋技術(shù)方面仍然處于以傳統(tǒng)手動換擋為主的落后水平,不再符合農(nóng)業(yè)機械現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢。本文將以國泰集團泰山系列手動換擋拖拉機為平臺,結(jié)合變速器控制理論基礎(chǔ),運用模糊控制理論優(yōu)化設(shè)計適合當前拖拉機的動力換擋控制系統(tǒng)及控制策略;將臺架實驗與實車試驗相結(jié)合,實現(xiàn)動力換擋控制系統(tǒng)及控制策略的功能驗證及參數(shù)測量;為拖拉機動力換擋提供了一種低成本、可靠、性能優(yōu)良的解決方案。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)研究分析拖拉機變速器換擋系統(tǒng)結(jié)構(gòu),明確拖拉機動力換擋控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和思路。分析變速器換擋控制策略的類型和技術(shù)特點,研究傳統(tǒng)換擋控制系統(tǒng)控制策略的理論基礎(chǔ),借鑒汽車自動變速箱的換擋控制策略,結(jié)合拖拉機低速大負荷的工作特點,充分考慮環(huán)境因素對拖拉機的影響,以模糊控制理論為基礎(chǔ),提出以油門變化率和滑轉(zhuǎn)率為輸入?yún)?shù)的模糊控制換擋策略。(2)在MATLAB/Simulink平臺下建立拖拉機動力學模型和動力換擋控制策略模型;通過仿真試驗驗證模糊控制換擋策略的功能與先進性。采用基于模型的軟件設(shè)計方法,分析研究動力換擋控制系統(tǒng)軟件所需的驅(qū)動文件,完成控制器代碼生成所需文件的編寫和配置,實現(xiàn)換擋控制系統(tǒng)軟件的代碼自動生成,簡化系統(tǒng)軟件的開發(fā)流程,提高系統(tǒng)的可靠性。(3)結(jié)合實際情況在實驗室及工廠均設(shè)計并制作臺架實驗臺,通過臺架試驗和實車運行,獲得大量的拖拉機運行數(shù)據(jù),實現(xiàn)了拖拉機換擋控制策略的優(yōu)化。試驗結(jié)果表明:本文設(shè)計的動力換擋系統(tǒng)與傳統(tǒng)手動換擋系統(tǒng)相比,平均縮短19.4%的換擋時間,減小換擋過程25.5%的沖擊度,在耕地過程中平均節(jié)省2.16%的燃油消耗,驗證動力換擋控制系統(tǒng)在實際應用中的價值,滿足項目的實際需求。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP273;S219
【圖文】：

圖 2-1 手動換擋控制系統(tǒng)原理圖免變速器出現(xiàn)自行換擋、脫擋現(xiàn)象的發(fā)生，在變速器結(jié)構(gòu)各個撥叉軸的上表面設(shè)計有凹槽，凹槽上部帶有自鎖鋼珠縱換擋手柄掛入某一擋位時，自鎖彈簧將鋼珠壓進對應的脫擋等危險操作，實現(xiàn)自鎖。同時在撥叉軸空擋位置處設(shè)中間有兩個互鎖鋼珠，當進行換擋切換時，其中換擋撥叉壓到另一根撥叉軸凹槽中，此時這根撥叉軸就無法換擋，行換擋操作情況的發(fā)生，實現(xiàn)撥叉軸間的互鎖。圖 2-2 為示意圖。

圖 2-1 手動換擋控制系統(tǒng)原理圖避免變速器出現(xiàn)自行換擋、脫擋現(xiàn)象的發(fā)生，在變速器結(jié)構(gòu)中在各個撥叉軸的上表面設(shè)計有凹槽，凹槽上部帶有自鎖鋼珠和操縱換擋手柄掛入某一擋位時，自鎖彈簧將鋼珠壓進對應的凹現(xiàn)脫擋等危險操作，實現(xiàn)自鎖。同時在撥叉軸空擋位置處設(shè)計軸中間有兩個互鎖鋼珠，當進行換擋切換時，其中換擋撥叉軸珠壓到另一根撥叉軸凹槽中，此時這根撥叉軸就無法換擋，防進行換擋操作情況的發(fā)生，實現(xiàn)撥叉軸間的互鎖。圖 2-2 為變置示意圖。

氣動式換擋控制系統(tǒng)由電子控制單元對相應的氣壓電磁閥進行控行機構(gòu)實現(xiàn)離合器分離與結(jié)合動作以及擋位的切換操作，其結(jié)構(gòu)3 所示。但是電控氣動式換擋控制系統(tǒng)由于需要在拖拉機上額外加儲氣罐配合，不但占用空間大、裝配困難，同時氣動系統(tǒng)還有長期生漏氣等缺點，導致系統(tǒng)可靠性不高，不適用于苛刻復雜工況下的液動式換擋控制系統(tǒng)由電子控制單元對相應的液壓電磁閥進行控行機構(gòu)實現(xiàn)離合器的分離與結(jié)合以及擋位的切換操作，其結(jié)構(gòu)示示。電控液動式換擋控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)尺寸小、操作簡便、系統(tǒng)使得在安裝及使用過程中都能適應拖拉機的生產(chǎn)作業(yè)。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 花彩霞;;基于汽車導航系統(tǒng)的機械式自動變速器換擋控制規(guī)律研究[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2008年01期

2 夏光;唐希雯;孫保群;陳無畏;;汽車自動變速分層協(xié)調(diào)換擋控制[J];交通運輸工程學報;2012年04期

3 何剛;;總線技術(shù)在自動變速器換擋控制中應用的試驗研究[J];科技風;2017年12期

4 侯郭順;孫保群;陳杰峰;楊瑞恒;;基于功率內(nèi)分流的復合式雙流傳動系統(tǒng)及其換擋控制研究[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2019年05期

5 梁俊毅;張建龍;殷承良;;某型混合動力汽車協(xié)調(diào)換擋控制策略的研究[J];汽車工程;2015年12期

6 杜常清;顏伏伍;李夏楠;侯獻軍;;行星齒輪機械式自動變速器換擋控制策略的研究[J];汽車工程;2011年07期

7 王曉兵;張軍;郝冬;王仁廣;王朝;;基于坡道識別技術(shù)的電動汽車換擋控制策略[J];汽車工程師;2017年12期

8 胡宇輝;樂新宇;吳洪振;席軍強;;混合動力汽車的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩雙同步換擋控制[J];汽車工程;2018年09期

9 楊慶;王振鎖;;DCT手動換擋控制功能的實現(xiàn)[J];汽車工程師;2018年03期

10 余榮輝;孫冬野;秦大同;;機械自動變速系統(tǒng)動力性換擋控制規(guī)律[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2006年04期

相關(guān)會議論文 前3條

1 王振鎖;李君;梅近仁;;自動變速箱控制器平臺開發(fā)[A];2013中國汽車工程學會年會論文集[C];2013年

2 倪洪飛;董雄鶴;鄭建波;;MATLAB/Simulink/Stateflow在AMT換擋控制策略開發(fā)中的應用[A];2007年APC聯(lián)合學術(shù)年會論文集[C];2007年

3 巫世晶;路紅山;王曉筍;鄧明星;潛波;;履帶車輛換擋自適應模糊控制[A];2006年湖北省博士論壇——先進制造技術(shù)與制造裝備論文集[C];2006年

相關(guān)博士學位論文 前7條

1 葉杰;自動變速器摩擦元件—開關(guān)元件搭接換擋控制優(yōu)化研究[D];華南理工大學;2018年

2 董愛道;純電動客車無離合器AMT全扭矩換擋控制研究[D];北京理工大學;2016年

3 盧曉暉;汽車傳動系的滾動優(yōu)化控制研究[D];吉林大學;2013年

4 李云霞;基于電控機械式自動變速器的膠帶輸送機軟起動控制特性研究[D];山東大學;2016年

5 趙鑫鑫;工程車輛自動變速器建模與換擋控制[D];北京科技大學;2015年

6 易軍;履帶車輛自動變速系統(tǒng)智能控制策略及實驗研究[D];華中科技大學;2007年

7 楊勇;COT式自動變速器及其換擋特性與控制研究[D];華南理工大學;2016年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 溫炯;動力換擋控制系統(tǒng)控制策略的研究[D];武漢理工大學;2018年

2 周保華;電動汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計及換擋控制研究[D];重慶大學;2010年

3 朱福學;雙離合器自動變速器（DCT）換擋控制策略的研究[D];西安科技大學;2014年

4 范文勇;坡路和低附著路況的車輛智能換擋控制研究[D];吉林大學;2014年

5 吳林軒;AMT電動選換擋控制系統(tǒng)的研究[D];上海工程技術(shù)大學;2016年

6 王貴亮;客車自動換擋技術(shù)及輕便換擋控制系統(tǒng)的開發(fā)[D];大連理工大學;2004年

7 田陽;基于AMT的同軸并聯(lián)HEV換擋控制研究[D];燕山大學;2015年

8 張勝強;基于嵌入式系統(tǒng)的MT換擋試驗臺換擋控制系統(tǒng)的開發(fā)[D];重慶理工大學;2016年

9 袁淑雷;兼顧降低沖擊度和減小滑磨功的DCT換擋控制研究[D];上海交通大學;2012年

10 陳真;自動變速器故障診斷方法與診斷系統(tǒng)研究[D];上海交通大學;2007年

本文編號：2787981