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作者:王路玮;马志艳;
单位:湖北工业大学农机工程设计研究院;湖北省农机装备智能化工程技术研究中心;
摘要:针对现有的旋耕平地机作业时易受作业面地势变化影响、横向角度无法自动调整、耕深不均匀、作业效果差等问题,设计了一种基于双侧提升油缸的旋耕平地机横向角度自动调整控制系统,引入基于前馈补偿的模糊自适应控制,解决了旋耕平地机横向角度自动调整控制系统响应时间长、控制精度差的问题。首先,对旋耕平地机横向角度调整机构进行运动学分析,采用MATLAB软件对提升油缸活塞杆位移与旋耕平地机横向角度进行仿真计算,对旋耕平地机横向角度调整机构的总体结构和液压系统进行重新设计,建立了液压系统数学模型。其次,采用AMESim与Simulink联合仿真方法,建立控制系统仿真模型,分别采用常规PID控制与前馈补偿的模糊自适应控制方法对仿真模型进行了控制性能比较,仿真结果可知,相比于常规PID控制,前馈模糊自适应控制的调整时间缩短了49%,稳态误差降低了72%。最后,搭建了旋耕平地机横向角度调整控制系统试验平台,进行了实机试验。试验结果表明,前馈模糊自适应控制相比于常规PID控制,响应时间与调整时间都有较大程度缩减,稳态误差在5%以内,且无超调现象,较好地实现了预期控制目标,满足了旋耕平地机作业横向角度自动调整的需求。
关键词:旋耕平地机;;角度调整;;前馈模糊自适应控制;;联合仿真
基金资助:湖北省农机装备补短板核心技术应用攻关项目(HBSNYT202208);; 湖北工业大学博士科研启动基金(XJ2022006601)