聯(lián)合收割機脫粒滾筒液壓驅(qū)動電液比例控制技術(shù)研究.pdf

1、本文針對國內(nèi)聯(lián)合收割機脫粒滾筒鏈傳動調(diào)速耗時多;帶傳動易打滑、維護成本高;控制系統(tǒng)多針對一種機型，且不能根據(jù)實際的工作狀況，設(shè)定滾筒的轉(zhuǎn)速等問題，結(jié)合聯(lián)合收割機的發(fā)展趨勢，設(shè)計了聯(lián)合收割機脫粒滾筒轉(zhuǎn)速的電液比例控制系統(tǒng)。以PLC為核心控制器，以PID控制為核心算法，以液壓驅(qū)動代替現(xiàn)有的鏈傳動、帶傳動，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)速的自適應控制。試驗表明:研究建立的控制系統(tǒng)響應速度快、組織結(jié)構(gòu)簡潔、且具有較強通用性，適合于大中型聯(lián)合收割機脫粒滾筒的驅(qū)動和速

2、度控制。研究所做的主要工作和取得的主要成果有:
　　1.本文首先對聯(lián)合收割機脫粒滾筒轉(zhuǎn)速控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了簡要介紹，分析了滾筒轉(zhuǎn)速控制存在的問題，提出了研究思路;根據(jù)脫粒滾筒的技術(shù)要求和滾筒轉(zhuǎn)速對脫粒性能的影響，確定了控制系統(tǒng)的總體方案，對系統(tǒng)各個組分進行了選型介紹。
　　2.對已確定的控制系統(tǒng)，以其模型為研究對象，分別建立推導了比例方向閥控液壓缸、變量泵控馬達回路的數(shù)學模型;根據(jù)控制系統(tǒng)的原理圖，得到了系統(tǒng)傳遞函數(shù)的

3、模型方框圖，進而推導出了控制系統(tǒng)的開環(huán)和閉環(huán)傳遞函數(shù);基于系統(tǒng)的控制函數(shù)，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性做了初步的判斷。設(shè)計了帶死區(qū)的PID控制器，并利用Simulink對建立好的系統(tǒng)PID控制器進行建模仿真，仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)可以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的自動調(diào)整。
　　3.基于控制器PLC，編寫了馬達轉(zhuǎn)速采集顯示程序、帶死區(qū)的PID控制器程序;設(shè)計了組態(tài)控制界面，通過以太網(wǎng)通訊的方式，建立了pc機和PLC的通訊;可根據(jù)實際收獲作物種類，設(shè)定最適滾筒轉(zhuǎn)速，或

4、根據(jù)實際工作情況要求，設(shè)定滾筒工作的轉(zhuǎn)速;實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)速的監(jiān)測顯示，實現(xiàn)了在手動模式下，設(shè)定PID控制器的參數(shù);同時，實現(xiàn)了對系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)的記錄和存儲。
　　4.基于泵-馬達閉式試驗臺，對轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)進行如下試驗:(1)將轉(zhuǎn)速由800r/min提高到900r/min（800r/min到860r/min）;(2)在加載泵回路中將壓力設(shè)置為30MPa，給馬達添加載荷;(3)將加載回路的壓力由30MPa提升至35MPa;(4)將加載回路壓

5、力由35MPa降至25MPa。記錄試驗數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)速響應曲線圖等試驗并記錄保存了試驗數(shù)據(jù)，對試驗數(shù)據(jù)進行分析，得出系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時經(jīng)過約5s跟蹤到輸入信號;加載后的調(diào)節(jié)時間約4.7s，超調(diào)量3.12％;負載增加（加載泵回路壓力提高5MPa），調(diào)整時間為4.3s，超調(diào)量3％;負載減?。虞d泵回路壓力減小10MPa），調(diào)節(jié)時間約為5s，超調(diào)量3.37％。
　　仿真試驗和臺架試驗的結(jié)果表明:研究所設(shè)計的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，無論是在空載還是加載