【摘要】：目前,我國農(nóng)用拖拉機(jī)向重型化和智能化發(fā)展,為了避免拖拉機(jī)換擋時的動力中斷,減少換擋沖擊,減少頻繁換擋導(dǎo)致的電液控制系統(tǒng)故障等問題,重型拖拉機(jī)逐步開始采用動力換擋變速器(Power shift transmission,PST)技術(shù),實現(xiàn)動力換擋變速器的輕便操縱與自動化是其技術(shù)開發(fā)重要內(nèi)容。本文以某款自主研發(fā)的拖拉機(jī)全動力換擋變速器為對象,對重型拖拉機(jī)PST電液換擋品質(zhì)、電液系統(tǒng)故障進(jìn)行了深入研究。依據(jù)ISO 11783協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計了拖拉機(jī)整車CAN通訊網(wǎng)絡(luò),滿足整車各模塊之間的通訊要求;設(shè)計了PST節(jié)點與CAN bus連接的硬件電路,用于實現(xiàn)動力換擋變速器系統(tǒng)功能;設(shè)計了動力換擋應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀,以提高動力換擋變速器節(jié)點在CAN通訊網(wǎng)絡(luò)中的工作效率。建立了拖拉機(jī)運(yùn)動學(xué)模型、動力換擋變速器轉(zhuǎn)矩傳遞模型和換擋離合器模型,并在AMESim中建立了簡化動力換擋變速器機(jī)械模型、整車模型和電液控制模型。仿真了電液比例閥的流量和壓力特性曲線、換擋離合器位移和扭矩變化曲線,驗證了系統(tǒng)仿真模型的可靠性。分析了換擋離合器動力耦合過程的扭矩傳遞特點,研究得出換擋離合器平穩(wěn)控制的關(guān)鍵是離合器油缸的壓力控制。以換擋重疊時間和接合壓力為切入點,研究不同的壓力控制策略對換擋品質(zhì)的影響。仿真表明換擋重疊時間為0.3s時,換擋液壓沖擊最小、滑摩功最少且扭矩?fù)p失最少,具有最佳的換擋品質(zhì);接合壓力在0.40-0.63 MPa(滑差455-560r/min)范圍內(nèi)的輸出扭矩相同,滑摩功和換擋液壓沖擊在接合壓力為0.40MPa時有最小值。對動力換擋變速器電液控制系統(tǒng)常見故障進(jìn)行了分析,根據(jù)以往記錄的故障數(shù)據(jù)特點,選取了部分特征向量,采用支持向量機(jī)多類分類方法,借助LibSVM工具包在Matlab中實現(xiàn)故障模式識別,正確率達(dá)到95%,滿足實際工程需要,該方法可以實現(xiàn)基于整車CAN通訊網(wǎng)絡(luò)的故障模式在線識別。
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S219
【圖文】：

學(xué)工程碩士學(xué)位論文 第4 基礎(chǔ)上制定了 ISO11783 協(xié)議，是農(nóng)業(yè)和林業(yè)機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)范及汽車工程師協(xié)會（Society of Automotive Engineers，SAE）提出用于工的 CAN 協(xié)議（SAE J1939/02）；2001 年，New Holland、Ford 等公司農(nóng)機(jī)展展出了CAN 總線網(wǎng)絡(luò)電子控制單元拖拉機(jī)。目前，CAN 總線已經(jīng)較為成熟，與 GPS 結(jié)合用于拖拉機(jī)的自動導(dǎo)航、精準(zhǔn)作業(yè)和農(nóng)具儀表、傳感器和總成部件控制等[1-9]。

圖 1.1 機(jī)器連接器結(jié)構(gòu)Fig. 1.1 Structure ofthe machineconnector文獻(xiàn)[2]中德國國家聯(lián)合研究項目 iGreen 產(chǎn)品的一個“節(jié)點”拖拉機(jī)），John Deere 專注于開發(fā)基礎(chǔ)架構(gòu)節(jié)點互連機(jī)器的 總線、移動網(wǎng)絡(luò)和 iGreen 的超級任務(wù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)基于任文獻(xiàn)[7]設(shè)計的基于 ISO11783 協(xié)議的導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)性組合導(dǎo)航系統(tǒng)，包括雷達(dá)地速測量單元、側(cè)傾和俯仰角的時精確位置測量單元（RTK）和農(nóng)具局部位置測量單元等，的精確把握。

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