【摘要】：我國(guó)正在努力實(shí)現(xiàn)從農(nóng)業(yè)大國(guó)到農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的跨越,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的需求越來(lái)越高;作為生產(chǎn)活動(dòng)中廣泛使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械,拖拉機(jī)在換擋技術(shù)方面仍然處于以傳統(tǒng)手動(dòng)換擋為主的落后水平,不再符合農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì)。本文將以國(guó)泰集團(tuán)泰山系列手動(dòng)換擋拖拉機(jī)為平臺(tái),結(jié)合變速器控制理論基礎(chǔ),運(yùn)用模糊控制理論優(yōu)化設(shè)計(jì)適合當(dāng)前拖拉機(jī)的動(dòng)力換擋控制系統(tǒng)及控制策略;將臺(tái)架實(shí)驗(yàn)與實(shí)車試驗(yàn)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋控制系統(tǒng)及控制策略的功能驗(yàn)證及參數(shù)測(cè)量;為拖拉機(jī)動(dòng)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?jī)?nèi)容如下:(1)研究分析拖拉機(jī)變速器換擋系統(tǒng)結(jié)構(gòu),明確拖拉機(jī)動(dòng)力換擋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(diǎn),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(dòng)變速箱的換擋控制策略,結(jié)合拖拉機(jī)低速大負(fù)荷的工作特點(diǎn),充分考慮環(huán)境因素對(duì)拖拉機(jī)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(tái)下建立拖拉機(jī)動(dòng)力學(xué)模型和動(dòng)力換擋控制策略模型;通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證模糊控制換擋策略的功能與先進(jìn)性。采用基于模型的軟件設(shè)計(jì)方法,分析研究動(dòng)力換擋控制系統(tǒng)軟件所需的驅(qū)動(dòng)文件,完成控制器代碼生成所需文件的編寫(xiě)和配置,實(shí)現(xiàn)換擋控制系統(tǒng)軟件的代碼自動(dòng)生成,簡(jiǎn)化系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)流程,提高系統(tǒng)的可靠性。(3)結(jié)合實(shí)際情況在實(shí)驗(yàn)室及工廠均設(shè)計(jì)并制作臺(tái)架實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)車運(yùn)行,獲得大量的拖拉機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了拖拉機(jī)換擋控制策略的優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明:本文設(shè)計(jì)的動(dòng)力換擋系統(tǒng)與傳統(tǒng)手動(dòng)換擋系統(tǒng)相比,平均縮短19.4%的換擋時(shí)間,減小換擋過(guò)程25.5%的沖擊度,在耕地過(guò)程中平均節(jié)省2.16%的燃油消耗,驗(yàn)證動(dòng)力換擋控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值,滿足項(xiàng)目的實(shí)際需求。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP273;S219
【圖文】：

圖 2-1 手動(dòng)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(gè)撥叉軸的上表面設(shè)計(jì)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(shí)，自鎖彈簧將鋼珠壓進(jìn)對(duì)應(yīng)的脫擋等危險(xiǎn)操作，實(shí)現(xiàn)自鎖。同時(shí)在撥叉軸空擋位置處設(shè)中間有兩個(gè)互鎖鋼珠，當(dāng)進(jìn)行換擋切換時(shí)，其中換擋撥叉壓到另一根撥叉軸凹槽中，此時(shí)這根撥叉軸就無(wú)法換擋，行換擋操作情況的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)撥叉軸間的互鎖。圖 2-2 為示意圖。

圖 2-1 手動(dòng)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(gè)撥叉軸的上表面設(shè)計(jì)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(shí)，自鎖彈簧將鋼珠壓進(jìn)對(duì)應(yīng)的凹現(xiàn)脫擋等危險(xiǎn)操作，實(shí)現(xiàn)自鎖。同時(shí)在撥叉軸空擋位置處設(shè)計(jì)軸中間有兩個(gè)互鎖鋼珠，當(dāng)進(jìn)行換擋切換時(shí)，其中換擋撥叉軸珠壓到另一根撥叉軸凹槽中，此時(shí)這根撥叉軸就無(wú)法換擋，防進(jìn)行換擋操作情況的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)撥叉軸間的互鎖。圖 2-2 為變置示意圖。

氣動(dòng)式換擋控制系統(tǒng)由電子控制單元對(duì)相應(yīng)的氣壓電磁閥進(jìn)行控行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)離合器分離與結(jié)合動(dòng)作以及擋位的切換操作，其結(jié)構(gòu)3 所示。但是電控氣動(dòng)式換擋控制系統(tǒng)由于需要在拖拉機(jī)上額外加儲(chǔ)氣罐配合，不但占用空間大、裝配困難，同時(shí)氣動(dòng)系統(tǒng)還有長(zhǎng)期生漏氣等缺點(diǎn)，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性不高，不適用于苛刻復(fù)雜工況下的液動(dòng)式換擋控制系統(tǒng)由電子控制單元對(duì)相應(yīng)的液壓電磁閥進(jìn)行控行機(jī)構(gòu)實(shí)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(dòng)式換擋控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)尺寸小、操作簡(jiǎn)便、系統(tǒng)使得在安裝及使用過(guò)程中都能適應(yīng)拖拉機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)。

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本文編號(hào)：2787981