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基于东方红SG-250拖拉机电控液压转向系统研究

作　者: 赵建东
导　师: 姬长英
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 拖拉机 电控液压转向 PD算法 比例方向阀
分类号: S219.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


轮式拖拉机是实现农业现代化和农业机械化必不可少的部分,由于农田作业时灰尘大,同时由于车辆的驾驶涉及方向盘、油门、离合器、刹车和换档等多个操纵机构,工作时各操作机构要协调配合动作,故长时间驾驶很容易引起驾驶员的疲劳。由于车辆在行驶中的颠簸等原因,时间长了还会造成驾驶员的职业病,尤其是在一些农用及工程车辆,如拖拉机、推土机、矿山运输车、救火车等作业环境恶劣,劳动强度大,对驾驶员的伤害更大,这些车辆的驾驶自动化是十分必要的。所以本研究旨在开发一套可用于拖拉机辅助驾驶/自动驾驶的转向控制系统,为下一步的自主行走以及自主作业做铺垫。本文详细论述了所开发的拖拉机电控液压动力转向控制系统的基本构成、硬件和软件设计方案和系统控制方法。首先,研究拖拉机自动转向系统的特性和原拖拉机转向系统结构及其功能进行分析的基础上,参考目前国内外对拖拉机自主转向的改造方案,确定了自主转向控制系统的总体改造原则和改造方案；基于东方红SG-250拖拉机液压转向系统的结构特点和自主行走拖拉机工作要求,提出了系统的液压油路改造方案,同时考虑到拖拉机的安装空间本研究选用叠加阀原理。其次,设计了控制系统硬件,包括最小系统电路、角位移传感器采集电路、比例方向阀控制电路、电磁换向阀控制电路和CAN通讯电路等；在系统硬件的基础上设计了转向控制系统的控制软件,包括角位移传感器数据采集程序、比例方向阀的控制程序和PD控制算法程序等。最后,为了检验所研制的电控液压动力转向系统的性能,对系统改造部分进行了SIMILINK联合仿真并进行了室内与室外试验。试验结果表明,该电控液压动力转向系统具有转矩大,响应速度快,转向精度高等优点。

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业动力、农村能源 > 拖拉机 > 液压驱动拖拉机
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