【摘要】：現(xiàn)代果園和茶園對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化程度要求越來(lái)越高,而基于傳統(tǒng)拖拉機(jī)平臺(tái)的園藝拖拉機(jī)在排放性能方面很難適應(yīng)現(xiàn)代果園和茶園的生產(chǎn)與管理需要。本文以園藝電動(dòng)拖拉機(jī)為研究對(duì)象,在制定整機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上,分別對(duì)雙電機(jī)動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)方法、作業(yè)模式切換控制策略以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)根據(jù)園藝電動(dòng)拖拉機(jī)作業(yè)的動(dòng)力需求,制定了適用于多種作業(yè)工況下的整機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案,即:雙電機(jī)動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案,并對(duì)動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的工作原理和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作業(yè)模式進(jìn)行了分析。(2)根據(jù)園藝電動(dòng)拖拉機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,分析了園藝電動(dòng)拖拉機(jī)整機(jī)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),提出了雙電機(jī)動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)方法,完成了雙電機(jī)動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件的選型,基于整車動(dòng)力性能仿真軟件Cruise對(duì)整機(jī)性能進(jìn)行了仿真分析。(3)根據(jù)雙電機(jī)動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多種作業(yè)模式,分別制定了適合每種作業(yè)模式的控制策略;同時(shí)從園藝電動(dòng)拖拉機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性需求考慮,依據(jù)選取的作業(yè)模式切換點(diǎn),制定合理有效的作業(yè)模式切換控制策略。(4)根據(jù)整機(jī)的控制目標(biāo),制定了園藝電動(dòng)拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略。整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略框架主要包含三個(gè)模塊,即:整機(jī)需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊、作業(yè)模式選擇與切換模塊以及雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配模塊。其中,在整機(jī)需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊中,懫用模糊PID算法對(duì)該工況下的需求轉(zhuǎn)矩進(jìn)行識(shí)別。仿真結(jié)果表明,仿真車速基本維持在目標(biāo)車速附近。在雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配模塊中,以雙電機(jī)效率最優(yōu)為控制目標(biāo),基于雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合作業(yè)模式制定了雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配控制策略,并在MATLAB進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明基于雙電機(jī)效率最優(yōu)的轉(zhuǎn)矩分配控制策略能有效提高整機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S219.4
【圖文】：

圖 1.1 研究技術(shù)路線圖Fig.1.1 Research technology roadmap.8 本章小結(jié)本章首先介紹了本課題的研究背景及意義；然后詳細(xì)分析了電動(dòng)拖拉機(jī)在、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略等方面的研究現(xiàn)狀；最后在此基確定了本文章的主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線。

圖 2.1 園藝電動(dòng)拖拉機(jī)作業(yè)動(dòng)力需求Fig.2.1 Power demand of horticultural electric tractor電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案確定據(jù)動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的不同，雙電機(jī)動(dòng)力耦合方式主要分為雙電機(jī)（a）和雙電機(jī)轉(zhuǎn)速耦合方式（b）[50]，其中被廣泛研究的動(dòng)力耦合齒輪式轉(zhuǎn)矩耦合結(jié)構(gòu)和行星齒輪式轉(zhuǎn)速耦合結(jié)構(gòu)。綜合對(duì)比齒輪式星齒輪式轉(zhuǎn)速耦合兩種耦合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)方式，對(duì)園藝電動(dòng)拖拉機(jī)動(dòng)力構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖 2.2 所示。

圖 2.1 園藝電動(dòng)拖拉機(jī)作業(yè)動(dòng)力需求Fig.2.1 Power demand of horticultural electric tractor 雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案確定根據(jù)動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的不同，雙電機(jī)動(dòng)力耦合方式主要分為雙電機(jī)轉(zhuǎn)式（a）和雙電機(jī)轉(zhuǎn)速耦合方式（b）[50]，其中被廣泛研究的動(dòng)力耦合結(jié)括齒輪式轉(zhuǎn)矩耦合結(jié)構(gòu)和行星齒輪式轉(zhuǎn)速耦合結(jié)構(gòu)。綜合對(duì)比齒輪式轉(zhuǎn)行星齒輪式轉(zhuǎn)速耦合兩種耦合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)方式，對(duì)園藝電動(dòng)拖拉機(jī)動(dòng)力耦結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖 2.2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794956