东方红拖拉机电控液压转向系统设计及试验研究

黎永键，赵祚喜，高俊文，吴晓鹏

(1.广东农工商职业技术学院，广州　510507；2.华南农业大学 工程学院，广州　510642)



东方红拖拉机电控液压转向系统设计及试验研究

黎永键1，赵祚喜2，高俊文1，吴晓鹏2

(1.广东农工商职业技术学院，广州510507；2.华南农业大学 工程学院，广州510642)

摘要：为实现农业机械自动导航，在东方红-X804拖拉机平台上设计了电控液压转向系统。首先阐述了系统整体设计方案，介绍了系统的组成及工作原理；针对系统非线性特性，采用双闭环控制方法，解析了控制原理。同时，对该系统进行动态分析，推导建立了系统数学模型，使用MatLab工具箱进行系统辨识得到传递函数的参数。试验结果表明：系统属于存在不灵敏区的饱和非线性类型，转向角和油缸伸缩量之间呈现近似二阶线性拟合关系，双闭环转向控制方法有效提高了农业导航控制精度。

关键词：转向系统；液压电磁阀；数学模型；双闭环控制；线性拟合

0引言

自动转向控制是实现农业自动导航的关键环节，转向控制技术的研究对于实现精细农业和农业现代化具有重要意义[1]。目前，国内外研究农业机械自动转向控制的方法主要包括PID控制、模糊控制和最优控制等[2]。华南农业大学罗锡文等设计了基于PID的农业自动导航控制器，采用跨行地头转向控制方式，直线跟踪的最大误差小于0.15m[3]。吴晓鹏等设计了带死区PD控制算法，实现拖拉机自动转向控制，其信号跟踪误差最大不超过1.1°[4]。以上研究主要使用了PID控制算法，存在的问题是控制算法单一，通常只用位置传感器或者角速度传感器作为反馈信号。……