發(fā)布時間：2020-11-19 23:48

　　 大型高地隙噴桿噴霧機以其高效、環(huán)保、智能化等優(yōu)點在全世界范圍內得到廣泛應用。噴桿懸架系統(tǒng)作為大型高地隙自走式噴霧機的重要組成部分,其結構和性能對噴桿的穩(wěn)定性、噴霧均勻性和噴桿壽命等性能具有重要影響。當前由于缺乏對穩(wěn)定、高效、低能耗、低成本的噴桿懸架系統(tǒng)基礎理論研究和相關技術開發(fā),導致國內大型噴霧機大多沒有裝備噴桿懸架,已經不能滿足現(xiàn)代農業(yè)生產對植保機械的使用要求。本文以大型噴霧機噴桿懸架為研究對象,以提高噴桿的工作穩(wěn)定性、作業(yè)效率為目標,開展了噴桿懸架系統(tǒng)的方案設計、系統(tǒng)建模、特性分析和控制方法研究,主要研究工作如下:(1)在查閱大量文獻的基礎上,對比分析了國內外大型高地隙噴霧機噴桿懸架系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、關鍵技術和研究方法,總結提出當前噴桿懸架研究中需要解決的關鍵科學問題,并在此基礎上確定了論文研究內容,制定了論文實施方案和技術路線。(2)針對噴桿易受噴霧機車身擺動影響而產生轉動、偏轉、搖動等有害運動的問題,綜合分析現(xiàn)有噴桿懸架系統(tǒng)的結構和功能,設計了一種可實現(xiàn)被動減振、主動平衡和地面仿形的雙連桿梯形噴桿懸架系統(tǒng)。基于達朗貝爾原理,建立了噴桿被動懸架和主動懸架的動力學模型,依據(jù)被動懸架動力學模型的時域和頻域仿真結果,分析了懸架阻尼和懸架結構參數(shù)對噴桿被動懸架性能的影響規(guī)律,提出了噴桿被動懸架優(yōu)化方案,并對噴桿主動懸架加入的必要性進行了分析;針對所建立的噴桿主動懸架動力學模型,仿真分析了噴桿主動懸架的動力學特性,為液壓缸作動器的選擇和噴桿主動懸架的控制提供了依據(jù)。(3)針對大慣量噴桿懸架液壓系統(tǒng)易產生壓力沖擊和能量消耗的問題,設計了基于負載反饋和動壓反饋的噴桿懸架液壓系統(tǒng);分析動壓反饋吸收壓力沖擊的作用機理,對噴桿地面仿形液壓系統(tǒng)中動壓反饋裝置的主要參數(shù)進行匹配。建立了地面仿形控制閥塊性能分析模型,對其仿形提升和下降性能進行仿真分析;結合地面仿形控制閥塊的數(shù)學模型,建立了噴桿地面仿形過程中的壓力沖擊分析模型,對噴桿地面仿形液壓系統(tǒng)中動壓反饋裝置的壓力沖擊吸收效能進行仿真分析。(4)針對噴桿被動懸架低頻性能不足和無法實現(xiàn)地面仿形的問題,結合噴桿主動懸架動力學和液壓系統(tǒng)特性,建立了噴桿主動懸架控制模型,并以控制的快速響應性、穩(wěn)定性和準確性為控制目標,以噴桿傾角為控制對象,制定了 PID、一般滑模和自適應模糊滑模變結構噴桿主動懸架控制算法,并在主動平衡控制的仿真分析中,對三種算法的控制性能進行了對比分析。(5)搭建了噴桿地面仿形控制閥塊室內試驗平臺和噴桿懸架系統(tǒng)實車試驗平臺,并從地面仿形控制閥塊靜動態(tài)特性、噴桿被動懸架瞬態(tài)響應、主動平衡控制算法的實車信號跟隨以及田間試驗等方面,對地面仿形控制閥塊性能、噴桿主被動懸架動力學特性和主動平衡控制效果進行試驗驗證,并與模型仿真分析結果進行了對比分析。
【學位單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S491
【部分圖文】：

?ＵＩ）丨丨ＡＧＩＥ的ＳＴＳ系列噴客機??（ｅ）?ＭＡＺＺＯＴＴＩ?的?ＭＡＦ?系列噴霧機?（ｆ）?Ａｇｒｉｆａｃ?的?ＣｌｅａｒａｎｃｅＰｌｕｓ?系列噴霧機??圖１－１國外大型高地隙自走式噴霧機產品??Ｆｉｇ．１－１?Ｄｅｓｉｇｎ?ａｎｄ?ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｌａｒｇｅ?ｈｉｇｈ?ｃｌｅａｒａｎｃｅ?ｓｅｌｆ－ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ?ｓｐｒａｙｅｒ?ｂｙ?ｆｏｒｅｉｇｎ?ｃｏｍｐａｎｉｅｓ??從當前噴霧機的發(fā)展動態(tài)來看，目前國外的高端自走式噴桿噴霧機以大、中型為主，且大都??集成先進的控制技術，可進行低噴量、精噴灑、少污染和高防效的噴霧作業(yè)？，其技術特點和發(fā)??展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：??（１）

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【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2890613