拖拉機液壓機械無級變速傳動系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、拖拉機是量大面廣的農業(yè)機械，可以與懸掛的、牽引的或附裝的農機具組成作業(yè)機組，完成各種田間作業(yè)和道路運輸作業(yè)。液壓機械無級變速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission，簡稱HMCVT)綜合了液壓傳動和機械傳動的優(yōu)點，能夠容易地實現(xiàn)傳動比大范圍連續(xù)無級變化，提高整個傳動系效率，減輕傳動系的動載，在大功率拖拉機上表現(xiàn)出了良好的應用前景。在HMCVT的應用研究中，自動變速控制和換

2、段品質控制是實現(xiàn)其優(yōu)良性能的關鍵。本文以東方紅1302R拖拉機裝配的HMCVT為研究對象，對其做了較深入的研究。 系統(tǒng)分析了HMCVT傳動原理，研究了功率傳遞，分析了速度特性?；跓o級變速器基本匹配原則，在發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)的基礎上，求解了發(fā)動機最佳經濟性和最佳動力性工作曲線，并根據(jù)HMCVT傳動比變化特點，對發(fā)動機和變速器進行了匹配，求解了變速控制的經濟性和動力性目標段位和泵-馬達目標排量比。為了改善拖拉機作業(yè)過程中人-機-環(huán)境的

3、協(xié)調關系，提高拖拉機的綜合性能，建立了以拖拉機動態(tài)時的動力性和穩(wěn)態(tài)時的經濟性作為目標，包含瞬態(tài)動力性變速規(guī)律和瞬態(tài)動力性到穩(wěn)態(tài)經濟性的過渡變速規(guī)律的智能變速策略。采用鍵合圖理論建立了拖拉機數(shù)學模型，并應用MATLAB/Simulink和MATLAB/Stateflow軟件建立了拖拉機整車仿真模型，對系統(tǒng)進行仿真，驗證了智能變速控制策略的有效性。 根據(jù)拖拉機作業(yè)及HMCVT的換段特點，建立了HMCVT換段品質評價體系，分析了HMC

4、VT換段過程，對換段過程進行了狀態(tài)劃分，建立了基于鍵合圖理論的連續(xù)系統(tǒng)和基于有限狀態(tài)機的離散系統(tǒng)的多組離合器參與的HMCVT換段過程混合模型。應用MATLAB/Simulink和MATIAB/Stateflow軟件建立HMCVT換段過程仿真模型，分析了換段過程中HMCVT輸入軸、中間軸和輸出軸的轉速和轉矩特性，研究油壓、阻力和離合器搭接定時對換段品質的影響。提出了油壓控制和離合器搭接定時控制的綜合換段控制策略，并應用仿真手段驗證了換段控