【摘要】：我國丘陵山區(qū)道路崎嶇狹窄、坡度大,現(xiàn)有農(nóng)用運輸機械無法深入田間小道進(jìn)行作業(yè)且安全性極低。丘陵山區(qū)種植業(yè)在田地至主干道之間的運輸工作中需要投入大量勞動力,因此其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本也隨之高漲�？谇扒鹆晟絽^(qū)田間道路上使用的機動搬運機械存在安全性差、操控性能差、搬運效率低等問題。在農(nóng)業(yè)集約化、專業(yè)化發(fā)展的情況下,丘陵山區(qū)亟需高安全性的田間道路搬運機械。針對這一問題,本文以安全性、適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)性為主,研發(fā)了一款速度恒定的小型自走式搬運車。為此開展了如下工作：①通過對丘陵山區(qū)種植園區(qū)路況及機械使用狀況的調(diào)查,確定田間道路小型搬運車的基本結(jié)構(gòu)。圍繞操控性、動力性、靈活性、工作效率等設(shè)計目標(biāo),對搬運車的制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。依據(jù)上述各子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),運用建模軟件建立搬運車三維模型,并進(jìn)行了運動部件的干涉校核。在此基礎(chǔ)上,制作了樣機進(jìn)行田間道路的行走測試。結(jié)果表明,設(shè)計的自走式田間道路搬運車在操作上簡便快捷,在轉(zhuǎn)向等各種動作的完成上能夠較好的適應(yīng)丘陵山區(qū)工作環(huán)境,運輸效率得到大幅度的提高。②對整車恒速行走控制軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了研究。闡述了直流無刷電機的直接轉(zhuǎn)矩的控制原理,并建立其數(shù)學(xué)模型。采用NI-Multisim軟件對控制器硬件電路進(jìn)行設(shè)計,包括D/A轉(zhuǎn)換電路、車速檢測電路、能耗減速電路等。運用NI-Multisim的仿真模塊對電路進(jìn)行仿真分析,檢驗電路合理性并優(yōu)化。依據(jù)整車運行控制策略設(shè)計了控制流程,使用MPLAB軟件依據(jù)流程編寫程序,并對程序進(jìn)行在線調(diào)試。結(jié)果表明,所設(shè)計的恒速控制程序能夠平穩(wěn)運行。③詳細(xì)分析了整車恒速控制策略并進(jìn)行了仿真分析,選擇模糊PI控制算法作為恒速控制的基本策略,選擇PID控制算法與模糊PI控制算法進(jìn)行恒速控制策略比較。定義模糊PI控制規(guī)則及其隸屬度。運用Simulink軟件,對整車驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行仿真。通過加減負(fù)載模擬上、下坡工況,對整車阻力進(jìn)行陡增、陡降變化,得出不同控制算法對整車恒速控制的影響情況,對比優(yōu)選。結(jié)果表明,模糊PI控制相比普通PID控制,響應(yīng)速度較為接近,但超凋量更小,引起的速度波動更小。通過Simulink仿真得出模糊PI控制的參數(shù)變量具體輸出值。④制作整車控制器并進(jìn)行實車恒速控制性測試,并對參數(shù)變量進(jìn)行在線微調(diào)。采用NIUSB6361采集卡采集速度脈沖并進(jìn)行分析。測試結(jié)果表明搬運車能夠穩(wěn)定地恒速行駛,在15。的上坡、下坡路段速度穩(wěn)定速度變化率不超過10%,速度穩(wěn)定時間低于0.5s。實車試驗表明,搬運車操控簡便,操作人員在急彎、陡坡等復(fù)雜路況均能掌控自如。
【圖文】：

逡逑如圖３－７邋（ａ）所示，驅(qū)動系統(tǒng)由兩個帶永磁無刷直流輪轂電機的車輪做驅(qū)動輪，兩輪轂逡逑電機三相電路分別與其控制器相連，這樣兩輪轂電機可以獨立驅(qū)動，實現(xiàn)承重、驅(qū)動和差速逡逑等功能。轉(zhuǎn)向橋由左右轉(zhuǎn)向輪、左右轉(zhuǎn)向羊角和左右轉(zhuǎn)向橫拉桿等組成，實現(xiàn)承重和轉(zhuǎn)向等逡逑功能。轉(zhuǎn)向機構(gòu)由轉(zhuǎn)向手柄、轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向搖臂等組成，行進(jìn)中通過轉(zhuǎn)向柱帶動轉(zhuǎn)向搖臂擺逡逑動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。控制面板上的顯示屏顯示車輛實時車速和蓄電池荷電狀態(tài)。使用操控平臺上逡逑的電源開關(guān)控制車輛的總電源，使用操控平臺前進(jìn)倒退開關(guān)控制行駛方向，使用調(diào)速^u關(guān)調(diào)逡逑節(jié)車速的大小等。整車控制器可以使車輛在行駛中保持恒定速度。逡逑如圖３－７邋（ｂ）所示，，將電源開關(guān)撥至開一側(cè)，將前進(jìn)倒退開關(guān)撥至前（后）一側(cè)，將調(diào)逡逑速開關(guān)調(diào)到某一個位置，此時轉(zhuǎn)向柱、手柄和控制面板處于圖（ａ）中初始位置ＩＩ時，四個逡逑碟式制動器處于制動

ＡＫｐ、ＡＫｉ隨屬度分別為Ｐ＂。Ｄ洲】］和［謂仙１。然后根據(jù)兩個笛卡爾積和模逡逑［ＰＩＯ邋Ｐｌｌ邋Ｊ邋［７１０邋／ＩＩ逡逑糊規(guī)則表可得出Ｚ＼／ｐ、ＡＫｉ的和隸屬度值。逡逑隸屬度曲線如圖６－５所不：逡逑５２逡逑
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S229.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2698589