拖拉機(jī)液壓機(jī)械無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、拖拉機(jī)是量大面廣的農(nóng)業(yè)機(jī)械，可以與懸掛的、牽引的或附裝的農(nóng)機(jī)具組成作業(yè)機(jī)組，完成各種田間作業(yè)和道路運(yùn)輸作業(yè)。液壓機(jī)械無級(jí)變速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission，簡(jiǎn)稱HMCVT)綜合了液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠容易地實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比大范圍連續(xù)無級(jí)變化，提高整個(gè)傳動(dòng)系效率，減輕傳動(dòng)系的動(dòng)載，在大功率拖拉機(jī)上表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。在HMCVT的應(yīng)用研究中，自動(dòng)變速控制和換

2、段品質(zhì)控制是實(shí)現(xiàn)其優(yōu)良性能的關(guān)鍵。本文以東方紅1302R拖拉機(jī)裝配的HMCVT為研究對(duì)象，對(duì)其做了較深入的研究。 系統(tǒng)分析了HMCVT傳動(dòng)原理，研究了功率傳遞，分析了速度特性?；跓o級(jí)變速器基本匹配原則，在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，求解了發(fā)動(dòng)機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)性和最佳動(dòng)力性工作曲線，并根據(jù)HMCVT傳動(dòng)比變化特點(diǎn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器進(jìn)行了匹配，求解了變速控制的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性目標(biāo)段位和泵-馬達(dá)目標(biāo)排量比。為了改善拖拉機(jī)作業(yè)過程中人-機(jī)-環(huán)境的

3、協(xié)調(diào)關(guān)系，提高拖拉機(jī)的綜合性能，建立了以拖拉機(jī)動(dòng)態(tài)時(shí)的動(dòng)力性和穩(wěn)態(tài)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性作為目標(biāo)，包含瞬態(tài)動(dòng)力性變速規(guī)律和瞬態(tài)動(dòng)力性到穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)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(jī)數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用MATLAB/Simulink和MATLAB/Stateflow軟件建立了拖拉機(jī)整車仿真模型，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了智能變速控制策略的有效性。 根據(jù)拖拉機(jī)作業(yè)及HMCVT的換段特點(diǎn)，建立了HMCVT換段品質(zhì)評(píng)價(jià)體系，分析了HMC

4、VT換段過程，對(duì)換段過程進(jìn)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(jī)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(yīng)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(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩特性，研究油壓、阻力和離合器搭接定時(shí)對(duì)換段品質(zhì)的影響。提出了油壓控制和離合器搭接定時(shí)控制的綜合換段控制策略，并應(yīng)用仿真手段驗(yàn)證了換段控