定值和死区控制单元组成。其中，测量单元主要由超声波传感器光传感器倾斜角度传感器和提升臂位置传感器分压计构成，用于测量提升臂的位移拖拉机的俯仰角度和传感器离地面的高度控制单元由数模转换板接口板螺旋阀驱动电路板与计算机组成，总体控制系统的运转，是整个控制系统的中心液压单元模块由液压缸螺旋阀和液压油路组成，主要用来驱动三点悬挂系统。该系统整个控制过程大致如下由传感器得到信号与设定值比较得到误差信号，该误差信号和死区设定值进行比较，如果小于死区设定值，控制系统没有输出，当大于死区设定值时，通过计算个控制电磁阀的负荷比参数，经过该参数的计算得到个输拖拉机液压悬挂系统自动控制系统研究出控制信号，该信号经过放大电路，放大后控制电磁阀的输出。经过试验验证，该控制系统存在随着负载的增加，拖拉机的行驶速度变慢的问题。南非大学的研究人员提出了种利用拖拉机的轮滑率来控制耕深的方法。该系统装配在的拖拉机上，主要由传感器模块控制模块输出模块液压模块等组成。其中，传感器模块包括个雷达传感器个磁性传感器和个电位计，雷达传感器用来测量拖拉机实际行走的距离，磁性传感器测量拖拉机轮子行走的距离，通过计算两者之差来得到轮滑率，电位计安装在提升轴上，通过提升轴的转角来计算耕深控制模块主要采用单片机，该单片机具有两个频率捕捉器两个脉宽调制输出模块和强大的指令集以及个位乘法器。该控制系统的控制过程如下首先由传感器得到拖拉机的实际行走距离和轮子行走距离，然后通过数模转换器将模拟信号转换成数字信号输入到控制单元，再经控制单元的计算将控制信号利用单片机的脉宽调制信号输出，最后经输出放大电路放大后控制电磁比例阀，从而通过液压系统来控制农具的升降。这样就完成了个有轮滑率来控制耕深的过程。实践证明，该控制系统的特点有能够将土壤表面的各种阻力情况纳入控制当中能够使拖拉机以最优的轮滑率行驶，从而得到最优的牵引效率可以节省燃油消耗和拖拉机的作业时间。同样，该系统也存在反应灵敏度问题，因为各个环节引起的滞后问题造成了控制系统的反应灵敏度不高，主要有以下几个原因第，因为雷达模块内部含有各种滤波电路，从而造成了大约的滞后。第二，控制其内部的软件滤波算法完成之际，谨向指导老师陈军老师表示衷心的感谢和由衷的祝福。在这里我也要感谢毕业课题组里的所有研究人员，他们给予我的无私帮助和精神鼓励，和他们起，我度过了人生中最后段难忘的时光。感谢那么多朋友和那么多曾经帮助过我的人，感谢曾经走进我的生活和即将走进我生活的人。最后，还要特别感谢的就是我的父母，正是他们多年来在物质上和精神上的大力支持，才使我得以健康成长。在今后的日子里，他们将继续伴随我成长，并将远是我不断进取的不竭动力。第章绪论引言现有的多数农用拖拉机使用液压悬挂系统，拖拉机液压悬挂系统可分为种形式分置式液压系统半分置式液压系统整体式液压系统。其农具的提升和下降的控制部分是机械式的，由驾驶员通过操纵手柄和套杆件机构以位移量的形式输入信号，输出量则是通过弹簧凸轮和力位调节杠杆机构转换成的位移量，从而实现操纵主控制阀对农具位置的调整。机械控制的液压悬挂系统采用杆件和弹性元件，结构比较复杂，弹性元件的迟滞机械摩擦和杆件的胀缩会影响调节性能。进入世纪后，拖拉机向大功率低油耗轻排放智能化密封和舒适性方向发展，机械式的控制系统在结构布置和性能方面已不适应现代农机发展的要求。将农业机械装备技术融合现代液压技术传感器技术电子技术和单片机控制技术，可极大地提高液压悬挂系统操作的舒适性和简捷性，准确快速地使用和调节液压悬挂系统，可提高生产率和作业质量。因此，对传统式液压悬挂系统的技术改进势在必行。研究背景和意义研究背景农业机械化是现代农业的重要物质技术基础，是农业现代化的重要内容和标志。世界发达国家己在上世纪年代至年代就实现了农业现代化，各国农业现代化发展历程表明，农业机械化是农业现代化不可逾越的阶段。农业机械化作为现代化农业生产的载体，把工业自然科学等引入农业生产过程，使现代工程技术与现代生物技术在现代农业生产中得以广泛应用，极大地改善了农业生态环境，促进了农业的可持续发展，大大提高农业劳动生产率资源利用率和农业产品商品化率，也使现代生产技术由于有现代装备和工程技术手段的支持而得到实施和进步发展。拖拉机是实现农业机械化和现代化不可缺少的重要动力机械。我国的拖拉机工业经过几十年的发展，已经取得了很大的进展。目前大中型拖拉机的生产能力己超过万台，小型拖拉机的生产能力己超过万台，各类拖拉机的拥有量已超过万台，其中大中型拖拉机约为万台，配套机具的社会拥有量己超过万台套含挂车。但随着我国加入，大量具有高新技术装备并且性能优良的拖拉机产品将会涌入中国市场，这对产品技术含量相对较控制理论，进步完善原有的控制系统，提高系统对复杂工况的适应能力和逻辑判断能力另方面，根据系统工程学的思想，从对拖拉机各个子系统的单独分割监控走向相关系统联合协调控制，在定程度上实现多个子系统的信息共享，最终形成对整个拖拉机系统的全面控制体系，实现拖拉机作业机组在各种工作条件下的最优匹配。基于以上所述，加强拖拉机行业与电子产品的密切结合，走机电体化是必经之路，加快消化吸收国外产品机电体化的成果和经验，搞好拖拉机产品的更新换代，缩短与世界同行业先进水平的距离。国内外研究现状分析世纪年代以来，随着电子技术和微机控制技术的出现和成熟，机电液体化技术逐步被应用到拖拉机上，为提高拖拉机作业机组的性能开辟了崭新的道路。国外研究现状年德国奔驰公司率先在其生产的农用拖拉机上采用了电液控制的三点悬挂机构，标志着商业化的机电体化产品开始在拖拉机上得到了成功应用。经过几十年的研究和开发，各国纷纷推出新式控制系统。德国公司研制的农用拖拉机电子控制式液压悬挂机构采用带有数字信号处理设备的提升调节装置，其核心是个带有路模拟量输入输出通道的微处理器和程序存储器，系统使用的传感器主要包括安装在下拉杆的磁滞伸缩式测力销和安装在提升臂上的角位置传感器。电子控制装置通过对各传感器上送来的数据进行分析，驱动液压执行元件，实现阻力调节位置调节压力调节。为了与拖拉机上的其它电子控制系统进行数据交换，公司还专门开发了总线结构，对悬挂系统的所有控制操作均可以通过安装于驾驶室内的控制面板来完成。该系统可以调节耕深，控制驱动轮滑转率。芬特万国福格森等多个拖拉机生产厂家均在其生产的几种大功率拖拉机上装备了此种电液控制装置，该装置对提高拖拉机的作业效率和质量降低燃油消耗起到了很好的作用。德国科技大学研制了种新式的三点悬挂装置，该装置与传统的三点悬挂装置相比具有更加简单，更加灵活的特点。首先，在上拉杆和两个提升杆上分别装有液压缸，通过相应的控制阀控制液压缸内活塞的运动，可以通过提升杆直接控制农具的升降，在机构方面省去了提升轴和提升臂，结构尺寸更加紧凑其次，将位置传感器与液压缸集成在起，通过将位置传感器获得的信号输入到控制系统之中进行相应的位置和速度控制，省去了传统的机械反馈控制机构，控制更加灵活。目前，该系统主要存在着以下两方面的问题第，左右提升杆的动力性能尚需提高第二，低价位的比例阀和液压缸的优化匹配问题还没有彻底解决。通过实验分析，该系统中提升的国内拖拉机工业来说，将会面临巨大的挑战。如何适应市场需要，进行产品结构调整，提高产品的科技含量，改善产品的技术性能，将是我国拖拉机工业所面临和需要解决的重要课题。研究意义随着新兴科学技术的不断创新，尤其是计算机技术电子控制人工智能网络通讯等高新技术的迅速发展，对拖拉机工业的发展产生了很大的影响和渗透。各国拖拉机拖拉机液压悬挂系统自动控制系统研究研究人员普遍认识到，采用机电液体化控制技术是拓宽拖拉机功能提高其技术性能以及解决其所面临诸多技术难题的最佳选择方案，并且已经成为现代拖拉机及其配套机组的主要技术发展趋势。目前在国外拖拉机上，机电液体化控制技术己经获得了广泛的应用，例如，麦塞福格森雷诺萨姆约翰迪尔菲亚特钮荷兰道伊兹等公司近几年推向市场的大功率拖拉机基本都装备了电液悬挂系统，使电液悬挂产品已经进入主流市场在电液负载换档技术方面，不少拖拉机采用了电液控制的全负载换档的变速箱，使得负载换档操纵变得十分简单些拖拉机上还采用了基于总线的多路传输网络系统，使得机电液体化应用在拖拉机上达到很高的水平。由此可知拖拉机上采用了大量的机电体化技术，这些技术主要用于改善和优化拖拉机以下几个方面的特性提高拖拉机的使用经济性和生产效率提高拖拉机的操纵性能和自动化程度，降低驾驶员的劳动强度将该技术应用在人机工程学设计中，优化人机界面，改善驾驶室操纵环境④提高机器的可靠性和安全性降低拖拉机尾气排放，减少环境污染实现对拖拉机机组的性能监测参数优化匹配和故障诊断等综合性工作。机电体化技术在农用拖拉机上的应用必然向着自动化智能化的方向发展。拖拉机智能化的实现，是以机电体化技术在拖拉机上的应用为先导的，以微电子技术和微机技术为核心的机电体化技术，将机械液压电子信息和控制等技术有机地结合起来，使拖拉机控制系统具备了定的信息处理能力，为智能化技术在拖拉机上的应用和发展开辟了道路。智能化技术在拖拉机上的应用目标不仅要使拖拉机的各个子系统实现高精度高实时性的自动控制，而且还应使拖拉机的控制系统具有定程度的逻辑判断能力，提高拖拉机对外界环境的适应能力，能够在复杂多变的工作条件下自适应地选择最佳的工作方式，最大限度地提高拖拉机各子系统的工作效能，实现发动机传动系统及悬挂系统的各子系统的自动控制以及各子系统之间的优化匹配，更好地满足对拖拉机的各项使用要求。归纳起来对拖拉机的研究大致分为两个方面方面，应用最优适应控制模糊控制等先进完成的。存储是利用存储器电路，而