發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 23:48

　　 大型高地隙噴桿噴霧機(jī)以其高效、環(huán)保、智能化等優(yōu)點(diǎn)在全世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。噴桿懸架系統(tǒng)作為大型高地隙自走式噴霧機(jī)的重要組成部分,其結(jié)構(gòu)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(dāng)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(chǔ)理論研究和相關(guān)技術(shù)開發(fā),導(dǎo)致國內(nèi)大型噴霧機(jī)大多沒有裝備噴桿懸架,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對植保機(jī)械的使用要求。本文以大型噴霧機(jī)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(biāo),開展了噴桿懸架系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、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(xiàn)的基礎(chǔ)上,對比分析了國內(nèi)外大型高地隙噴霧機(jī)噴桿懸架系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)和研究方法,總結(jié)提出當(dāng)前噴桿懸架研究中需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題,并在此基礎(chǔ)上確定了論文研究內(nèi)容,制定了論文實(shí)施方案和技術(shù)路線。(2)針對噴桿易受噴霧機(jī)車身擺動(dòng)影響而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)、偏轉(zhuǎn)、搖動(dòng)等有害運(yùn)動(dòng)的問題,綜合分析現(xiàn)有噴桿懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,設(shè)計(jì)了一種可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)減振、主動(dòng)平衡和地面仿形的雙連桿梯形噴桿懸架系統(tǒng)�；�于達(dá)朗貝爾原理,建立了噴桿被動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架的動(dòng)力學(xué)模型,依據(jù)被動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)模型的時(shí)域和頻域仿真結(jié)果,分析了懸架阻尼和懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴桿被動(dòng)懸架性能的影響規(guī)律,提出了噴桿被動(dòng)懸架優(yōu)化方案,并對噴桿主動(dòng)懸架加入的必要性進(jìn)行了分析;針對所建立的噴桿主動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)模型,仿真分析了噴桿主動(dòng)懸架的動(dòng)力學(xué)特性,為液壓缸作動(dòng)器的選擇和噴桿主動(dòng)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(chǎn)生壓力沖擊和能量消耗的問題,設(shè)計(jì)了基于負(fù)載反饋和動(dòng)壓反饋的噴桿懸架液壓系統(tǒng);分析動(dòng)壓反饋吸收壓力沖擊的作用機(jī)理,對噴桿地面仿形液壓系統(tǒng)中動(dòng)壓反饋裝置的主要參數(shù)進(jìn)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(jìn)行仿真分析;結(jié)合地面仿形控制閥塊的數(shù)學(xué)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(dòng)壓反饋裝置的壓力沖擊吸收效能進(jìn)行仿真分析。(4)針對噴桿被動(dòng)懸架低頻性能不足和無法實(shí)現(xiàn)地面仿形的問題,結(jié)合噴桿主動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)和液壓系統(tǒng)特性,建立了噴桿主動(dòng)懸架控制模型,并以控制的快速響應(yīng)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性為控制目標(biāo),以噴桿傾角為控制對象,制定了 PID、一般滑模和自適應(yīng)模糊滑模變結(jié)構(gòu)噴桿主動(dòng)懸架控制算法,并在主動(dòng)平衡控制的仿真分析中,對三種算法的控制性能進(jìn)行了對比分析。(5)搭建了噴桿地面仿形控制閥塊室內(nèi)試驗(yàn)平臺和噴桿懸架系統(tǒng)實(shí)車試驗(yàn)平臺,并從地面仿形控制閥塊靜動(dòng)態(tài)特性、噴桿被動(dòng)懸架瞬態(tài)響應(yīng)、主動(dòng)平衡控制算法的實(shí)車信號跟隨以及田間試驗(yàn)等方面,對地面仿形控制閥塊性能、噴桿主被動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)特性和主動(dòng)平衡控制效果進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,并與模型仿真分析結(jié)果進(jìn)行了對比分析。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S491
【部分圖文】：

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

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2890613