拖拉机液压机械无级变速箱控制与交互系统

来源：农业机械学报杂志2015年第6期北京时间：

作者：王光明,朱思洪,史立新,王胜红,张海军,阮文盛

单位：南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学;兴安师范技术大学,

摘要：为了满足拖拉机各种作业工况下的行驶速度及动力需求，对拖拉机液压机械无级变速箱的控制与交互系统进行了研究。首先，针对自主研发的某新型液压机械无级变速箱，简要阐述了其液压功率分流机构与无级调速原理，明确了被控对象与控制量。而后，对变速箱的无级调速与负载自适应控制进行了研究，一方面，提出了变速箱速比的点位控制方法，将变速箱速比在全程范围内划分为96帧，作出每一帧与变量泵励磁电压、变量泵流量方向电磁阀、离合器电磁阀的动作关联查询表，通过程序指针的顺序移动实现无级调速与段位切换；另一方面，基于发动机功率控制的要求，提出了一种负载自适应速比调整策略，给出了相应的模糊控制表，并分析了该算法在不同段位区间内的性能；而后，阐述了无级调速拖拉机的交互挡杆与变速箱电子控制单元设计；最后，基于所开发的控制系统进行了拖拉机加速和负载自适应调整试验。研究结果表明，点位控制时拖拉机的速比调节过程较为稳定，属于开环控制；负载自适应控制时的变速箱速比完全取决于负载变化，属于反馈控制。研究结果表明，所设计的控制系统可以很好地对拖拉机液压机械无级变速箱实施控制。

关键词：拖拉机;无级变速箱;点位控制;模糊推理;速比控制

基金资助：农业部引进国际先进农业科学技术计划（948计划）资助项目（2010—Z18）、江苏省科技支撑计划资助项目(BE2014134)和江苏省产学研联合创新资金资助项目(BY2014128—04)