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引言
2010 年，浙江工业大学的李金辉等人设计出了全新的液压提升系统和分配器，这是一种主要的液压元件。根据自己提出的提升系统建立学模型，研究包括液压提升系统响应特性、压力冲击特性等，都可以利用MATLAB 进行仿真模拟。该系统可实现力位综合调节，利用阻力偏差和耕深偏差对悬挂系统进行控制，当阻力或者耕深偏差任意一个为0时，系统调整结束。
2011 年，大学的席鑫鑫等人采用梭阀、单向减压阀和电磁比例换向阀对悬挂系统进行改装设计，完成系统的双向控制。在控制方式上，在分析了阻力控制和位置控制的优缺点之后，引入了一个力、位综合度系数，将阻力参数和位置参数按照优劣遵循不同的比例参与进系统的控制中，提出了如此全新的力位综合控制策略。该综合控制方式充分发挥了力调节、位调节的优点，区别于传统的力位开关控制，真正的达成了力和位置的共同控制。
2015 年，来自江苏大学的谢凌云等人创新地将将阻力系数引入了分析耕作深度与牵引力两者关系的研究当中，该系数的引入减小了力调节过程中实际值和目标值的差值，提高了控制精度。还构建了比例、模糊双模态控制系统，其原理就是将模糊控制算法与 PID 控制算法进行了融合，在农具未接近设置的目标耕深时，系统采用比例控制，提高响应速度，在农具快达到目标值时，这是便会启用模糊控制，提升控制的精度。
2017 年，吉林大学的李国栋研究了液压悬挂系统在不同控制模式下的不同控制理论，然后悬挂系统的液压模型得以在 AMEsim 软件建立，然后选取不同得控制算法分别在Simulink 中建立控制策略模型，并对所有算法实行综合仿真，分析各种控制方式的不同控制效果，最后对照所有仿真数据，整理出出所有控制算法的优点和缺点[1]。
下图是一个由纯电动拖拉机驱动的电动悬挂装置，来自江苏大学一团队的研究成果。
图1.2 电动悬挂视图
1一一一一一一一一一一直流电机 2一一一一一一一一一一提升控制器 3一一一一一一一一一一控制面板 4一一一一一一一一一一减速圆柱齿轮组 5一一一一一一一一一一蜗轮蜗杆 6一一一一一一一一一一位调节传感器 7一一一一一一一一一一提升臂 8一一一一一一一一一一提升杆
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0一一一一一一一一一一立柱 11一一一一一一一一一一下拉杆 12一一一一一一一一一一力调节传感器
13一一一一一一一一一一机体 14一一一一一一一一一一提升器壳体
在此之前，电动拖拉机难以和液压悬挂相互匹配，而现在电动拖拉机也有了自己配套的悬挂，促进了电动拖拉机的发展。不过该装置对拖拉机的输出功率有一定的要求，若与小型拖拉机匹配使用，就可能会出现提升力不足的状况。
由此不难看出，国内研究者大多都专注于攻克悬挂系统的液压驱动部分得难题，有关机液、电液悬挂方面的科研已经收获了许多的成果，液压悬挂正在不断的改良中，但国内在电动拖拉机的电动悬挂方面似乎没有太大的进展。
1.3主要研究内容
本文以动力输出轴小于48kw的中小型拖拉机为研究基础，以电动推杆和悬挂执行机构为研究对象，运用CATIA进行参数仿真优化和建模。以下分为几个步骤进行研究。
（1）将装置总体设计思路理清。思路包括动力驱动机构的设计校核，悬挂执行机构运动仿真。通过对悬挂装置每个组成部分的分析和对驱动方式的对比思考，最后决定使用电动推杆作为悬挂装置的动力驱动机构，悬挂执行机构特点：后置三点悬挂。
（2）建立机构的数学模型。通过连杆理论力学将整个系统进行拆分，分别构建几个两岸之间的运动数学模型，循序渐进地计算出电动悬挂装置提升速比与提升行程的推导公式及电动推杆出力的推导公式，为设计电动推杆提供依据。同时，结合拖拉机第二部分1N类后悬挂装置的国家标准，初步选择悬挂执行机构杆件的长度和各个杆件的铰接位置。
（3）整个系统的学仿真与优化。点击CATIA“菜单”中“文件”选项，在“DMU运动机构”模块中，添加各个杆件之间的约束，添加驱动件，采用单、多因素试验的方法，分析上述几个参数的变化对电动推杆出力的影响规律并筛选出使得推杆出力较小较平稳的悬挂杆件的参数。
（4）电推杆的设计计算、校核和建模。主要零件包括齿轮和丝杠，齿轮传动采用三级式圆柱齿轮传动，参考《机械设计课程设计》中的减速器设计部分和《机械设计手册》中的螺旋传动部分，分别对电推杆的齿轮传动部分和丝杠部分进行设计计算和校核，使得电推杆可以满足动力要求且安全有效的工作
电动悬挂装置总体设计
2.1 电动悬挂装置原理阐述
下图是一悬挂装置
1一一一一一一一一一一控制面板 2一一一一一一一一一一角度传感器 3一一一一一一一一一一悬挂机构 4一一一一一一一一一一农具
5一一一一一一一一一一力传感器 6一一一一一一一一一一电动推杆
图2.1 电动悬挂装置设计方案
电推杆的底座与机体固接，推杆与提升臂铰接；各个传感器安置位置参照图2.1。使用者根据自己的判断在控制面板上选择适应当时工况的工作模式，经由ECU输出对应的信号，控制电机执行正转或者反转的操作，达到控制悬挂装置升降的目的。
那么如何使机构维持稳定呢？只需通过ECU控制，令电动推杆断电，然后丝杠便会产生自锁，那么农具便可以保持在一个固定的位置。

原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/qcgc/608902.html