拖拉机后悬挂横向位姿调整的模糊PID控制

论文摘要

针对传统拖拉机后悬挂机构无法实现横向位姿自动调整,难以适应丘陵山地复杂地形作业需求,导致耕深均匀性差、作业效率低等问题,该文设计了—种采用双液压缸进行横向位姿调整的后悬挂系统。首先,对提升臂、提升杆、农具三脚架等构件进行运动学分析,并运用MATLAB对液压缸活塞杆位移与农机具倾斜角度进行仿真,得出当横向倾角为-15°～15°时,液压缸活塞杆位移与角度的函数关系;其次,设计了横向位姿调整机构液压系统,并建立了该液压系统的数学模型;运用Simulink搭建了横向位姿调整系统的液压系统仿真模型,并采用模糊PID控制方法对仿真模型进行控制性能仿真;最后,搭建了拖拉机后悬挂系统控制试验平台,进行了拖拉机后悬挂横向位姿调整试验。结果表明:在预定目标内（±2°～±15°）,最大误差为1%,平均误差为0.7%,仿真的系统调整时间较短,不足0.2s,试验的调整时间为1s左右,系统稳定时间仿真和试验都很小,在0.1s左右,试验和仿真超调量为0,符合设计目标,能够满足山地丘陵作业的横向角度调节需求。。

论文目录

• 0引言
• 1 横向位姿调整机构设计
•   1.1 基于双液压缸的后悬挂横向位姿调整机构
•   1.2 横向位姿调整控制策略
•   1.3 横向位姿调整机构运动学分析
• 2 横向位姿调整机构液压系统设计
• 3 横向位姿调整机构液压系统建模与分析
•   3.1 数学模型的建立
•   3.2 控制系统建模
•     3.2.1 输入输出变量及其模糊子集的确定
•     3.2.2 隶属度函数的确定
•     3.2.3 模糊规则的建立
•     3.2.4 PID自适应校正
•   3.3 仿真结果及其分析
• 4 验证试验
•   4.1 试验平台
•   4.2 结果与分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邵明玺,辛喆,江秋博,张延安,杜岳峰,杨后富

关键词: 车辆,拖拉机,位姿,后悬挂,模糊控制,电液比例阀

来源: 农业工程学报 2019年21期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 汽车工业,农业工程,自动化技术

单位: 中国农业大学工学院,潍坊科技学院

基金: 国家重点研发计划课题(2016YFD0700504)

分类号: TP273.4;S219

页码: 34-42

总页数: 9

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