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电动拖拉机试验台田间负载模拟系统的设计与仿真【字数:15783】

2024-11-24 14:48编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景及其意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 2
1.3 本课题研究内容 3
1.4 本章小结 4
第二章 电动拖拉机模拟加载试验台测控系统总体设计 5
2.1 试验台的功能分析 5
2.2 试验台测控系统方案设计 5
2.3 电动拖拉机模拟加载试验台的构成 6
2.3.1 电源模块 6
2.3.2 电机模块 6
2.3.3 模拟加载模块 6
2.3.4 传感器的选型 7
2.3.5 数据采集设备选型 8
2.4 虚拟平台软件开发 8
2.4.1 LABVIEW开发平台简介 9
2.4.2 数据采集设置 9
2.4.3 滤波器的设置 10
2.4.4测量与连接 10
2.5 本章小结 11
第三章 电动拖拉机模拟加载控制方法的研究 12
3.1 模糊PID的控制原理 12
3.2 模糊控制器的设计 12
3.3 基于MATLAB/SIMULINK的仿真分析 15
3.4 基于SIMULINK和LABVIEW的模拟加载平台的搭建 18
3.5 本章小结 19
第四章 电动拖拉机模拟加载系统试验 20
4.1主要设备的初步试验 20
4.1.1电机外特性试验 20
4.1.2 磁粉制动器转矩工作范围确定 21
4.1.3 测控系统与数据卡的连接测试 21
4.2 电动拖拉机田间犁耕工作模拟加载试验 21
4.3 模糊PID控制下电动拖拉机田间犁耕工作模拟加载试验 23
4.4 本章小结 24
第五章 结论与展望 25
5.1 工作总结 25
5.2 后续研究与展望  *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
25
5.3 经济性分析 26
5.4 环境分析 26
致 谢 29
电动拖拉机试验台田间负载模拟系统的设计与仿真
摘 要
顺应当下绿色发展以及新能源农机的不断推进,开展对于节能电动拖拉机尤其是电动拖拉机的研究具有重要意义。而对电动拖拉机的研究离不开对其性能的测试与评估。本课题研究了电动拖拉机在田间犁耕工况下所受负载特性,基于LABVIEW软件平台搭建了电动拖拉机田间犁耕工况下的模拟加载试验台测控系统,实现了对电池模块、驱动电机模块、模拟加载模块等各部件数据的实时采集及显示。同时利用MATLAB软件构建了模糊PID控制方法,借助MIT接口工具将控制方法写入测控系统,通过对磁粉制动器输入电压信号的控制优化,来控制系统最终的模拟输出转矩。仿真实验和试验验证结果表明,所搭建的PID控制方法将测控系统的响应时间缩短了6s,将响应精度提高了5%。
引言
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及其意义
虽然我国自古就是一个农业大国,但与此同时,人均能源资源也相对紧缺。近年来随着国家的号召以及各级地方政府的响应,农业机械补贴政策的不断推进,农业机械化得到了较大幅度的发展,农机的综合使用量和保有量也不断增加,随着我国农机技术发展水平以及对环境保护工作力度的不断加强,农业机械也在执行着更高的污染物排放标准。因此能源问题和环境问题成了农机产业发展的关注焦点。国家“十三五”规划明确指出,着重发展农业装备智能化,提出农业技术推进的新方向。而依靠电能进行工作的电动拖拉机便符合可持续发展战略[1]。目前,新能源汽车的应用和发展已经得到了广泛重视,但国内针对电动拖拉机等新能源拖拉机的研究还停留在初级阶段[2]。因此开展节能拖拉机尤其是电动拖拉机研究具有重要的前瞻性和现实意义。而对电动拖拉机研究的推进也在带动电动拖拉机规范化的形成,只有通过试验获取合理真实的数据,才能对其性能作出评估,决定开发设计方向。
对于电动拖拉机作业性能的评价,常用测试方式有两种;试验台模拟测试和田间实车测试。田间实车测试对试验田地、试验车以及试验设备等都提出了很高的技术要求。由于目前我国关于电动拖拉机的研究技术基础比较薄弱,还无法普遍地直接对样车进行实车试验,而另一种测试方式——试验台模拟测试是伴随着车辆工业的发展逐步形成且不断发展起来的,已成为新产品研制过程中必不可少的重要环节。因此,在如今大力推进电动拖拉机开发研制的过程中,能够进行性能测试的模拟试验平台就变得非常必要了。与以往的传统仪器不同,虚拟仪器是基于高性能的硬件进行软件编程,搭建虚拟的仪器界面板来对研究对象进行测试、控制、数据读取等操作,具有兼容扩展性强、响应精度高、开发时间少等技术优点[35]。同时,以往的拖拉机试验台大多只对拖拉机传统工况进行模拟,鲜有与田间负载结合的试验台。因此,针对电动拖拉机试验台田间负载模拟系统的研究就显得很有必要。田间负载模拟系统可以更真实地模拟拖拉机的实际工作情况,在此基础上研究电动拖拉机的性能可以为后续发展提供重要的试验支撑。
目前国内针对电动拖拉机整机加载试验设备和装置尚未开发出成熟产品,而电动拖拉机试验台田间负载模拟测控系统的设计能为电动拖拉机提供一个相对真实的运行环境,更好地反映了所开发的电动拖拉机的性能结果,为其相关技术和解决方案提供进一步试验、验证的平台。

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