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基于动力性模糊控制拖拉机遥控换挡设计研究
摘要:为实现拖拉机遥控换挡ꎬ基于动力性模糊控制换挡设计了电控液压换挡系统ꎬ并在ＡＭＥｓｉｍ中搭建仿真模型ꎮ根
据发动机的调速特性ꎬ以油门开度、当前的车速和挡位为输入参数建立动力性换挡模型ꎬ并根据驾驶员意图和拖拉机状态
建立二级模糊控制器对动力性换挡策略进行修正ꎮ同时ꎬ设置工况ꎬ在ＭａｔＬａｂ/Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立拖拉机传动系统模型ꎬ利用
－
ＡＭＥｓｉｍＳｉｍｕｌｉｎｋ进行联合仿真ꎬ得到液压缸活塞杆位移曲线ꎬ对可行性进行了验证ꎮ对比传统换挡与动力性模糊控制换
挡ꎬ以离合器冲击度、滑摩功等为控制目标进行仿真分析ꎮ结果表明:与传统换挡系统相比所设计的系统控制效果较优ꎬ
满足拖拉机动力性适应性要求ꎮ
关键词:拖拉机ꎻ模糊控制ꎻ遥控换挡ꎻ仿真分析
[５]
行仿真分析ꎮ华中农业大学于燕玲通过建立重型机
０引言
械传动系统模型ꎬ提出考虑工程车辆经济和动态特性
拖拉机是重要的运输载重工具ꎬ在我国农业、林业的综合智能换挡策略ꎬ开发了一种基于ＢＰ神经网络的
等产业发挥着巨大作用ꎮ拖拉机作业环境比较恶劣且自动换挡系统ꎮ上述研究对车辆变速换挡技术有一定
复杂多变ꎬ既有道路崎岖、路面颠簸的山路ꎬ又有平坦的指导意义ꎬ但大多以汽车和特种车辆为主要研究对
的公路ꎬ故对车辆的动力性和适应性有较高要求ꎮ象ꎬ研究其自动换挡技术ꎮ本文以作业环境恶劣复杂
拖拉机为适应工作环境的变化设置多个挡位ꎬ挡的拖拉机为主要研究对象ꎬ提出动力性模糊控制换挡ꎬ
位切换不当会使柴油机与变速箱匹配不理想ꎬ影响拖研究遥控换挡装置ꎮ
拉机工作效率ꎬ降低拖拉机性能ꎮ同时ꎬ在恶劣的工况
１改进的电控液压换挡系统
下近距离操作拖拉机容易对驾驶人员的人身安全造成
威胁ꎬ故对拖拉机手动机械换挡的改进具有现实意义ꎮ电控系统基本结构如图１所示ꎮ
目前ꎬ国内外多所高校和科研机构采用不同方法对换
[１]
挡技术进行优化ꎮ北京航空航天大学刘洋等提出基
于快速充油、扭矩相和惯性相３个阶段的ＰＩＤ滑差控
制和发动机协同控制策略ꎬ建立了液力自动变速器的
[２]
简化动力学模型ꎮ吉林大学马文星教授研究了重型
车自动变速器控制系统ꎬ固化了各种控制程序ꎬ设计了
控制系统的ＴＣＵ的硬件电路ꎮ吉林大学李方邑陆[３]
以重型拖拉机为研究对象ꎬ提出了基于ＢＰ神经网络的
３参数综合换挡控制策略ꎬ在３种不同的工况进行验证
[４]
分析ꎮ燕山大学李昊等以矿用车为研究对象ꎬ提出图１电控系统基本结构
基于车辆负荷系数的换挡控制策略ꎬ设置复杂工况进Ｆｉｇ.１Ｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ
工作时ꎬ遥控器通过蓝牙建立与电子控制单元之
－－
收稿日期:２０２３０２１２间的连接ꎬ给ＥＣＵ发送指令ꎮＥＣＵ通过控制舵机１、２
来控制拖拉机制动踏板和油门踏板ꎬ同时踏板上的角
度传感器将角度信号传送给ＥＣＵꎬ发动机上的转速传
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