針對拖拉機在運輸重型懸掛設備時,壓力沖擊劇烈、拖拉機會產生較大的俯仰運動等問題,提出了在位置控制系統(tǒng)中加入動壓反饋校正環(huán)節(jié),增加系統(tǒng)阻尼比,來抑制系統(tǒng)壓力波動。該動壓反饋校正環(huán)節(jié)利用壓力傳感器輸出信號,經過控制器微分校正后給系統(tǒng)輸入,能夠在不影響系統(tǒng)動態(tài)剛度的前提下,增加系統(tǒng)阻尼比。首先,通過建立拖拉機電液懸掛的運動學模型,分析研究了各桿件間的轉角傳動比,并建立了拖拉機懸掛系統(tǒng)的動力學模型,利用Matlab編寫程序求解液壓缸的負載力,建立了液壓系統(tǒng)模型,分析了加入動壓反饋校正環(huán)節(jié)后的液壓系統(tǒng)阻尼比變化情況,給出了動壓反饋參數的確認方法。其次,應用Matlab/Simulink對所建立的模型進行仿真分析,仿真結果表明:在液壓系統(tǒng)提升過程中壓力變化較大,最大壓力達到5.8 MPa,校正后的電液懸掛系統(tǒng)壓力波動較小,最大壓力僅4.0 MPa,在液壓系統(tǒng)受到干擾力沖擊時,原液壓系統(tǒng)壓力波動范圍為2.7 MPa,而采用動壓反饋校正后的位置控制壓力波動范圍為1.1 MPa,驗證了該校正方法能夠有效地提高系統(tǒng)阻尼比,抑制壓力波動。最后,搭建試驗平臺進行試驗驗證,試驗結果表明:拖拉機電液懸掛提升過程中...

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圖2 拖拉機液壓懸掛機構受力分析簡圖

如圖2所示，拖拉機在運輸過程中，機具所受的力包括:農具重力mWg，上懸掛點處作用力FG，以及下懸掛點處的水平和垂直作用力FVx和FVy。為了簡化分析，忽略各懸掛桿件的質量，這樣上拉桿和提升桿可視為二力桿。取機具為研究對象，根據達朗貝爾原理可得

圖3 電液懸掛系統(tǒng)原理圖

圖3為電液懸掛系統(tǒng)原理圖，由比例提升閥和比例下降閥、安全閥以及單作用缸組成。在建立液壓系統(tǒng)數學模型前假設系統(tǒng)不存在彈性負載，忽略活塞上的粘性阻尼系數，忽略油液密度及壓縮性的影響，回油壓力為0。

圖5 加入動壓反饋校正的電液懸掛系統(tǒng)位置控制系統(tǒng)框圖

由壓力傳感器采集的信號，經過微分校正裝置，輸出給比例閥控制裝置，構成壓力微分反饋，進而提高系統(tǒng)的阻尼比，其原理圖如圖5所示。由圖5可得系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為

圖6 拖拉機電液懸掛系統(tǒng)仿真模型

圖7為電液懸掛系統(tǒng)階躍響應的仿真結果，由圖7a可以看出，沒加入校正環(huán)節(jié)和加入校正環(huán)節(jié)響應時間均為3s左右，穩(wěn)定后液壓缸位移為0.76m，犁尖離地高度為0.46m。由于懸掛犁存在自身重力等因素的影響，液壓缸位移存在一定的靜態(tài)誤差，拖拉機運輸工況下是可以接受的。由圖7b可以看出....

本文編號：4022997