基于数字孪生的动力换挡拖拉机换挡策略研究

发动机性能变化和牵引阻力波动等时变因素对大功率动力换挡拖拉机(PST)换挡策略的适应性具有巨大威胁。为了构建动态精准模型和应对负载波动,以提高PST换挡策略的适应性,提出了一种基于数字孪生的自适应换挡策略。一方面,将发动机状态变化视作内部干扰,基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法对虚拟PST发动机进行实时校准,结合PST机理模型,实现对PST的实时动态精准建模。另一方面,将牵引阻力波动视作外部干扰,提出基于深度Q网络(DQN)的换挡策略生成方法。在实时动态精准建模和换挡策略自动生成两个机制的协同作用下,实现换挡策略的自适应调整。最后,开展了犁耕工况下的虚拟PST训练仿真及本文方法与模糊自适应方法的车速跟踪对比试验。结果表明,发动机转矩和燃油消耗率跟踪误差均值不超过7.28 N·m和1.55 g/(kW·h),实现了对物理PST的动态精准建模。在长时间使用之后,发动机和牵引阻力的变化导致模糊自适应方法的换挡点和模糊规则不再完全适用,换挡表现逐渐变差,而本文方法的换挡表现和车速跟踪效果全程良好,其车速跟踪误差均值、燃油消耗率均值和总换挡次数分别为0.0125 m/s、229.76 g/(kW·h)和42,比模糊自适应方法分别减小0.91%、11.14%、34.38%,验证了本文方法的适应性和优越性。

动力换挡拖拉机换向冲击的分析与优化

动力换挡拖拉机作为现代化农用机械中重要的动力机械,其挡位变换、车速控制等尤为重要,也使得传动系结构较为复杂。由于动力换挡拖拉机的实际工作环境和具体作业工况较汽车及工程机械更为恶劣,同时受国内拖拉机整体技术及企业研发能力等限制,在实际使用过程中存在换挡缓慢、换向冲击等问题。为此,本文以某中功率动力换挡拖拉机的换向冲击为研究对象,对其在不同挡位及工况下的换向冲击进行分析研究,并以此分析结果作为换向关键部件优化设计的基础,对换向离合器核心零件进行了结构优化及试验验证。

基于遗传算法的拖拉机动力换挡过程动态控制方法

拖拉机重负荷作业时,发动机处于全油门工作且换挡过程中发动机在调速段扭矩变化较大,导致换挡过程中离合器接合时产生扭矩突变。为了解决这一问题,提出离合器同步阶段油压控制方法,在充分考虑拖拉机作业特征和动力换挡品质的要求后,以车速变化量、冲击度及滑摩功等为评价指标,采用遗传算法对拖拉机动力换挡过程进行了分析设计,结果表明,换挡过程各项指标均在标准之内。

一种拖拉机全液压转向系统设计研究

以东方红-LF954动力换挡轮式拖拉机为研究对象,结合拖拉机的实际作业特点以及需求,进行了全液压转向系统的设计方案研究。