針對拖拉機側翻致死致傷事故仍時有發(fā)生的問題,基于旋轉剛體加速時的反向施矩原理,以反作用動量飛輪為執(zhí)行元件,提出了從主動安全角度解決拖拉機側翻問題的研究方法。通過構建拖拉機動力學系統(tǒng)數(shù)學模型,解析了整機側翻行為的動態(tài)演變機理。為保證拖拉機主體結構的完整性,將動量飛輪置于拖拉機前部,取代傳統(tǒng)靜態(tài)配重的同時可主動提供防側翻力矩。應用Matlab/Simulink軟件,對反作用飛輪的回穩(wěn)過程進行了基于PID控制的有效性仿真分析,同時設計并搭建了比例模型試驗平臺,對主動施矩飛輪的回穩(wěn)控制效果進行了試驗驗證。結果表明,裝備飛輪的拖拉機與無控制組對比,在一次試驗中可多次實現(xiàn)整機的防側翻控制,使整機防側翻性能得到明顯改善,且不同行駛工況下的試驗數(shù)據(jù)與仿真結果的相關性較強,充分驗證了本文拖拉機側翻動力學模型的有效性。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(S2)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

斜坡行駛拖拉機受力分析

以1為失穩(wěn)閾值，當拖拉機處于穩(wěn)定狀態(tài)時，重力的側向分力較小，此時EP小于1。隨著整機側傾角的增大，EP持續(xù)增大，直至重心處于側傾軸線正上方時EP達到1，整機處于臨界失穩(wěn)狀態(tài)。當整機重心越過側傾軸時，EP大于1，若沒有外界干預將發(fā)生側翻事故。該指標即為整機側向穩(wěn)定性的動態(tài)評價監(jiān)測與主動控制依據(jù)。圖2為基于動量飛輪的拖拉機主動防側翻控制策略。2 比例模型試驗平臺搭建

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

【參考文獻】：
期刊論文
[1]農(nóng)業(yè)拖拉機關鍵技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 謝斌,武仲斌,毛恩榮.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(08)
[2]基于虛擬樣機技術的輪式拖拉機側傾穩(wěn)定性研究[J]. 張文華,張維強,魯植雄,王兵,童邦.  機械強度. 2017(01)

博士論文
[1]鉸接轉向車輛側傾失穩(wěn)機理及主動防傾翻控制方法研究[D]. 李學飛.吉林大學 2014

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



本文編號：3222620