基于AMESim-Simulink旋耕機深控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-05-14 13:57
旋耕機作為重要的耕整機械在用于田間作業(yè)時,控制其耕深穩(wěn)定是提高耕作質(zhì)量的重要措施之一。以某款旋耕機的旋耕部件為研究對象,根據(jù)旋耕機耕深控制的工作要求,設計了耕深調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)及回路,利用電控和液壓技術(shù)實現(xiàn)對耕深的自動控制,搭建了系統(tǒng)AMESim仿真模型,并按照所選元器件的型號設置仿真參數(shù)。并針對兩種不同工況對系統(tǒng)進行動力學仿真研究。本文主要完成了以下研究工作:(1)通過分析旋耕機耕深控制系統(tǒng)及相關(guān)田間旋耕作業(yè)要求確定其液壓系統(tǒng)原理圖,根據(jù)相關(guān)液壓系統(tǒng)設計手冊確定了包括工作壓力,所需旋耕部件功率以及旋耕作業(yè)時所需最大工作載荷等工作參數(shù),并對系統(tǒng)主要元件展開設計和選用。(2)根據(jù)設計的旋耕機液壓驅(qū)動系統(tǒng),搭建了系統(tǒng)AMESim仿真模型,并按照所選元器件的型號設置仿真參數(shù)。且針對旋耕刀從0位到達指定耕深與旋耕作業(yè)過程中,改變耕深兩種工況展開動力學仿真研究。通過對液壓缸無桿腔流量、壓力和活塞桿伸出位移等參數(shù)的分析,結(jié)果表明:由于活塞桿受到外部載荷、自身慣性,以及流量調(diào)控滯后等原因,使活塞桿運動到目標位移時會產(chǎn)生超調(diào),系統(tǒng)振蕩時間變長;同時,系統(tǒng)也會產(chǎn)生較大的溢流,容積效率降低,導致旋耕機發(fā)動機效...
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 耕整地機械發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 耕深控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 旋耕機動力驅(qū)動系統(tǒng)設計
2.1 旋耕機耕深控制系統(tǒng)分析
2.2 液壓系統(tǒng)原理分析與設計
2.2.1 液壓系統(tǒng)原理設計
2.2.2 旋耕部件選型及功率計算
2.3 系統(tǒng)基本工作參數(shù)
2.4 液壓元件設計選型
2.4.1 液壓缸基本參數(shù)確定
2.4.2 液壓馬達的選擇
2.4.3 泵的選擇計算
2.4.4 液壓管路設計
2.4.5 閥的選擇
2.5 本章小結(jié)
3 基于AMESim的旋耕機液壓執(zhí)行系統(tǒng)建模與仿真
3.1 AMESim仿真軟件概況
3.2 AMESim系統(tǒng)建模與參數(shù)設置
3.2.1 插裝閥超級元件的建立
3.2.2 電液換向閥模型的搭建
3.2.3 過載保護回路模型
3.2.4 系統(tǒng)AMESim仿真模型的建立
3.3 仿真分析
3.3.1 旋耕機啟動狀態(tài)系統(tǒng)仿真分析
3.3.2 旋耕機工作狀態(tài)系統(tǒng)仿真分析
3.4 本章小結(jié)
4 旋耕機耕深控制系統(tǒng)設計及聯(lián)合仿真分析
4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理設計
4.1.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計
4.1.2 系統(tǒng)工作原理
4.2 聯(lián)合仿真模型建立
4.2.1 AMESim-Simulink聯(lián)合仿真介紹
4.2.2 耕深控制系統(tǒng)模型的建立
4.2.3 MATLAB/Simulink液壓傳動系統(tǒng)模型
4.3 模糊控制器設計
4.3.1 模糊控制基本原理
4.3.2 模糊化及隸屬函數(shù)的確定
4.3.3 模糊控制規(guī)則的建立
4.4 仿真及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
攻讀學位期間參加的科研項目及發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]河南省典型區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源開發(fā)的碳排放效應研究[J]. 王帥,趙榮欽,蘇輝,馮德顯,肖連剛,楊青林,熊濤,楊文娟. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2019(01)
[2]區(qū)域旱災脆弱性的灰色關(guān)聯(lián)分析方法[J]. 羅黨,張慧慧. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(03)
[3]耕整地機械發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 何新如,孟祥雨,趙麗萍. 山東農(nóng)機化. 2014(06)
[4]拖拉機耕深模糊自動控制方法與試驗研究[J]. 魯植雄,郭兵,高強. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2013(23)
[5]拖拉機電液懸掛系統(tǒng)力位綜合控制策略研究[J]. 徐煌,魯植雄,宋延東. 浙江農(nóng)業(yè)學報. 2013(04)
[6]基于滑轉(zhuǎn)率的拖拉機自動耕深模糊控制仿真[J]. 白學峰,魯植雄,常江雪,李和,周偉偉. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2012(S1)
[7]力位綜合度系數(shù)的仿真及分析——基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡[J]. 席鑫鑫,魯植雄,李和,李曉勤,郭兵. 農(nóng)機化研究. 2012(04)
[8]模糊控制系統(tǒng)設計與分析[J]. 呂祖強. 黑龍江科技信息. 2011(22)
[9]基于AMESim的液壓懸掛閥的模擬仿真[J]. 劉震,王玉林,張魯鄒. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2011(05)
[10]拖拉機液壓懸掛系統(tǒng)模糊控制的研究[J]. 譚彧,謝斌,趙建軍,鄂卓茂. 機床與液壓. 2004(10)
博士論文
[1]中國農(nóng)業(yè)機械化與提高農(nóng)業(yè)國際競爭力研究[D]. 楊敏麗.中國農(nóng)業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]基于PID控制的電液耕深調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究[D]. 李超軍.西南大學 2017
[2]微耕機耕深自動控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 李博.西南大學 2015
[3]棚室電動旋耕機自動控制系統(tǒng)設計[D]. 高蕾.東北農(nóng)業(yè)大學 2013
[4]汽車EPS試驗臺設計及仿真試驗的研究[D]. 龐磊.合肥工業(yè)大學 2013
[5]微耕機動力自動供給控制系統(tǒng)的研究[D]. 史強.西南大學 2012
[6]基于ARM的微耕機遠程控制系統(tǒng)的研究[D]. 丁向美.西南大學 2011
[7]基于ARM7的噴碼機控制系統(tǒng)開發(fā)[D]. 謝劍操.浙江大學 2006
本文編號:3185762
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 耕整地機械發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 耕深控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 旋耕機動力驅(qū)動系統(tǒng)設計
2.1 旋耕機耕深控制系統(tǒng)分析
2.2 液壓系統(tǒng)原理分析與設計
2.2.1 液壓系統(tǒng)原理設計
2.2.2 旋耕部件選型及功率計算
2.3 系統(tǒng)基本工作參數(shù)
2.4 液壓元件設計選型
2.4.1 液壓缸基本參數(shù)確定
2.4.2 液壓馬達的選擇
2.4.3 泵的選擇計算
2.4.4 液壓管路設計
2.4.5 閥的選擇
2.5 本章小結(jié)
3 基于AMESim的旋耕機液壓執(zhí)行系統(tǒng)建模與仿真
3.1 AMESim仿真軟件概況
3.2 AMESim系統(tǒng)建模與參數(shù)設置
3.2.1 插裝閥超級元件的建立
3.2.2 電液換向閥模型的搭建
3.2.3 過載保護回路模型
3.2.4 系統(tǒng)AMESim仿真模型的建立
3.3 仿真分析
3.3.1 旋耕機啟動狀態(tài)系統(tǒng)仿真分析
3.3.2 旋耕機工作狀態(tài)系統(tǒng)仿真分析
3.4 本章小結(jié)
4 旋耕機耕深控制系統(tǒng)設計及聯(lián)合仿真分析
4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理設計
4.1.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計
4.1.2 系統(tǒng)工作原理
4.2 聯(lián)合仿真模型建立
4.2.1 AMESim-Simulink聯(lián)合仿真介紹
4.2.2 耕深控制系統(tǒng)模型的建立
4.2.3 MATLAB/Simulink液壓傳動系統(tǒng)模型
4.3 模糊控制器設計
4.3.1 模糊控制基本原理
4.3.2 模糊化及隸屬函數(shù)的確定
4.3.3 模糊控制規(guī)則的建立
4.4 仿真及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
攻讀學位期間參加的科研項目及發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]河南省典型區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源開發(fā)的碳排放效應研究[J]. 王帥,趙榮欽,蘇輝,馮德顯,肖連剛,楊青林,熊濤,楊文娟. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2019(01)
[2]區(qū)域旱災脆弱性的灰色關(guān)聯(lián)分析方法[J]. 羅黨,張慧慧. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(03)
[3]耕整地機械發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 何新如,孟祥雨,趙麗萍. 山東農(nóng)機化. 2014(06)
[4]拖拉機耕深模糊自動控制方法與試驗研究[J]. 魯植雄,郭兵,高強. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2013(23)
[5]拖拉機電液懸掛系統(tǒng)力位綜合控制策略研究[J]. 徐煌,魯植雄,宋延東. 浙江農(nóng)業(yè)學報. 2013(04)
[6]基于滑轉(zhuǎn)率的拖拉機自動耕深模糊控制仿真[J]. 白學峰,魯植雄,常江雪,李和,周偉偉. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2012(S1)
[7]力位綜合度系數(shù)的仿真及分析——基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡[J]. 席鑫鑫,魯植雄,李和,李曉勤,郭兵. 農(nóng)機化研究. 2012(04)
[8]模糊控制系統(tǒng)設計與分析[J]. 呂祖強. 黑龍江科技信息. 2011(22)
[9]基于AMESim的液壓懸掛閥的模擬仿真[J]. 劉震,王玉林,張魯鄒. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2011(05)
[10]拖拉機液壓懸掛系統(tǒng)模糊控制的研究[J]. 譚彧,謝斌,趙建軍,鄂卓茂. 機床與液壓. 2004(10)
博士論文
[1]中國農(nóng)業(yè)機械化與提高農(nóng)業(yè)國際競爭力研究[D]. 楊敏麗.中國農(nóng)業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]基于PID控制的電液耕深調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究[D]. 李超軍.西南大學 2017
[2]微耕機耕深自動控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 李博.西南大學 2015
[3]棚室電動旋耕機自動控制系統(tǒng)設計[D]. 高蕾.東北農(nóng)業(yè)大學 2013
[4]汽車EPS試驗臺設計及仿真試驗的研究[D]. 龐磊.合肥工業(yè)大學 2013
[5]微耕機動力自動供給控制系統(tǒng)的研究[D]. 史強.西南大學 2012
[6]基于ARM的微耕機遠程控制系統(tǒng)的研究[D]. 丁向美.西南大學 2011
[7]基于ARM7的噴碼機控制系統(tǒng)開發(fā)[D]. 謝劍操.浙江大學 2006
本文編號:3185762
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