針對(duì)拖拉機(jī)側(cè)翻致死致傷事故仍時(shí)有發(fā)生的問(wèn)題,基于旋轉(zhuǎn)剛體加速時(shí)的反向施矩原理,以反作用動(dòng)量飛輪為執(zhí)行元件,提出了從主動(dòng)安全角度解決拖拉機(jī)側(cè)翻問(wèn)題的研究方法。通過(guò)構(gòu)建拖拉機(jī)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,解析了整機(jī)側(cè)翻行為的動(dòng)態(tài)演變機(jī)理。為保證拖拉機(jī)主體結(jié)構(gòu)的完整性,將動(dòng)量飛輪置于拖拉機(jī)前部,取代傳統(tǒng)靜態(tài)配重的同時(shí)可主動(dòng)提供防側(cè)翻力矩。應(yīng)用Matlab/Simulink軟件,對(duì)反作用飛輪的回穩(wěn)過(guò)程進(jìn)行了基于PID控制的有效性仿真分析,同時(shí)設(shè)計(jì)并搭建了比例模型試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)主動(dòng)施矩飛輪的回穩(wěn)控制效果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,裝備飛輪的拖拉機(jī)與無(wú)控制組對(duì)比,在一次試驗(yàn)中可多次實(shí)現(xiàn)整機(jī)的防側(cè)翻控制,使整機(jī)防側(cè)翻性能得到明顯改善,且不同行駛工況下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的相關(guān)性較強(qiáng),充分驗(yàn)證了本文拖拉機(jī)側(cè)翻動(dòng)力學(xué)模型的有效性。 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(S2)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

斜坡行駛拖拉機(jī)受力分析

以1為失穩(wěn)閾值，當(dāng)拖拉機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，重力的側(cè)向分力較小，此時(shí)EP小于1。隨著整機(jī)側(cè)傾角的增大，EP持續(xù)增大，直至重心處于側(cè)傾軸線正上方時(shí)EP達(dá)到1，整機(jī)處于臨界失穩(wěn)狀態(tài)。當(dāng)整機(jī)重心越過(guò)側(cè)傾軸時(shí)，EP大于1，若沒(méi)有外界干預(yù)將發(fā)生側(cè)翻事故。該指標(biāo)即為整機(jī)側(cè)向穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)與主動(dòng)控制依據(jù)。圖2為基于動(dòng)量飛輪的拖拉機(jī)主動(dòng)防側(cè)翻控制策略。2 比例模型試驗(yàn)平臺(tái)搭建

驅(qū)動(dòng)單元由ZS-H1B型雙路H橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、永磁直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)、齒輪減速器以及人字花紋模型輪胎組成，如圖4所示。飛輪-電機(jī)單元由反作用施矩飛輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及霍爾編碼器等組成，其整機(jī)位置布置如圖5所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 謝斌,武仲斌,毛恩榮.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的輪式拖拉機(jī)側(cè)傾穩(wěn)定性研究[J]. 張文華,張維強(qiáng),魯植雄,王兵,童邦.  機(jī)械強(qiáng)度. 2017(01)

博士論文
[1]鉸接轉(zhuǎn)向車輛側(cè)傾失穩(wěn)機(jī)理及主動(dòng)防傾翻控制方法研究[D]. 李學(xué)飛.吉林大學(xué) 2014

碩士論文
[1]車輛側(cè)翻預(yù)警及半主動(dòng)懸架防側(cè)翻優(yōu)化控制研究[D]. 楊益.吉林大學(xué) 2018
[2]汽車側(cè)翻雙飛輪控制方法研究[D]. 王憲宇.南京航空航天大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3222620