摘要：针对无人驾驶拖拉机加减速导致的作业平稳性低和燃油经济性差等问题,该研究基于CVT(constantly variable transmission,无级变速传动)拖拉机,设计了一种基于贝尔曼最优性原理的最小跃度多项式局部速度规划算法。基于贝尔曼最优性原理和最优控制思想设计全局规划目标、局部规划目标及约束,提出基于最小跃度多项式的局部速度规划算法并开发速度跟随控制系统。田间试验表明,相对于无最优化调速技术的对照组,U型掉头的速度误差平均值和均方根分别降低42.31%和50.75%,加速度平均值与方差分别降低8.26%和16.36%,跃度平均值与方差分别降低7.65%和14.23%,发动机转速方差降低63.36%,发动机扭矩百分比方差降低60.26%,瞬时油耗方差降低71.25%,总油耗降低2.37%。直线行驶调速效果呈现相同趋势,与对照组相比,速度误差平均值和均方根分别降低9.45%和11.14%,加速度平均值与方差分别降低6.03%和13.68%。跃度平均值和均方根分别降低1.55%和3.59%。发动机转速方差降低31.78%,发动机扭矩百分比方差降低25.13%,瞬时油耗方差降低31.82%,总油耗降低2.48%。所提方法满足无级变速拖拉机无人驾驶速度平稳切换需要,并提高了燃油经济性。

摘要：无级变速器(CVT)是一种理想的变速器,但由于不能承受大扭矩的冲击,金属带容易损坏而没有被广泛的应用。本文研究的是一种新型的高扭矩无级变速器(HCVT),在分析HCVT的工作原理和基本结构的基础上,对传动带进行静态力学分析;在多学科动力学仿真平台SimulationX上,搭建HCVT的三维动力学模型进行运动学分析。分析表明该HCVT具有高扭矩,高效率的特点,其传动比可以在一定范围内连续变化,且控制过程容易实现,其最高扭矩通过增加传动盘的直径可以达到2 000 Nm,传动效率为94%。因此该HCVT可适用于各类型车辆,尤其是大中型的城市公交车和工程车辆。

摘要：多段连续无级变速兼无级转向的履带车辆液压机械综合传动系具有优良的性能，是颇具发展潜力和接近理想的最新传动系统，但我国尚缺乏系统的理论研究和设计方法。本文对该传动系的普遍工作规律，特点和构成环节进行了探讨，并对实例进行方案模拟设计，求出具体方案，以验证这些规律和设计的正确性。本文旨在建立起这种综合传动系的理论基础和设计方法。

摘要：针对农机无人化作业需求,该研究基于DF2204无级变速拖拉机和机器人操作系统(Robot Operating System,ROS),研发了一种适于田间作业的农机无人驾驶自主作业系统。系统由控制、规划、安全和总线通信等模块组成。对DF2204无级变速拖拉机进行硬件改造与集成,设计满足农机无人驾驶要求的控制器局域网(Controller Area Network,CAN)总线协议和ROS与CAN总线通信的消息结构,包括5类控制帧和2类状态帧;设计了基于比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器的横向跟踪与纵向速度控制算法。在北京密云试验田开展田间小麦播种实际作业试验。试验结果表明,消息结构满足50 Hz通信负载,横向跟踪平均绝对误差为2.96 cm,纵向速度平均绝对误差0.68 m/s。研究结果可为无级变速拖拉机的无人化升级改造提供参考,提高农机智能化水平和作业效率。

摘要：拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱具有多个工作区段,带载换段时容易产生冲击甚至引起动力中断,是该类变速箱研发过程中迫切需要解决的问题。目前该领域研究较少,为了揭示各因素对链式金属带功率分流无级变速拖拉机换段品质的影响规律及作用机理,本研究对其换段过程进行了仿真研究。首先,阐述了所研究拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱的传动原理,分别从无级调速特性、牵引特性、PTO功率和燃油经济性等方面对其可行性进行了计算分析;其次,构建了链式金属带功率分流无级变速箱换段液压系统的动力学模型并进行了试验验证,以此为基础,进一步构建了变速箱及拖拉机整机换段动力学模型;最后,给出了换段品质的3项评价指标,并对各因素对换段品质的影响规律及机理进行了仿真研究。仿真结果表明:该变速箱的传动特性与传统机械换挡变速箱相当,但燃油经济性优于传统机械换挡变速箱(低速重载工况下小时油耗降低约0.3 kg/h)和传统金属带无级变速箱(系统比油耗降低约20 g/(kW·h))。此外,较低的发动机转速(1 200 r/min)、适中的充油压力(5 MPa)、较高的充油流量(10 L/min)、理想换段点前换段(提前约0.2 s)与重叠时序换段(重叠约0.2 s)均可改善换段品质,而变速箱输出轴转动惯量、拖拉机质量以及负载等因素对换段品质的影响较为复杂,各项指标对其换段品质的评价并不统一,在拖拉机设计阶段需要综合考虑。链式金属带功率分流无级变速箱非常适合中小功率拖拉机传动,不仅经济,而且换段品质具有可控性,具有继续研究的价值,该研究结果可为中小功率无级变速拖拉机传动系统的设计提供理论支撑。

摘要：对水下热动力推进系统进行无级变速研究是提高武器作战效能的需要,而对系统实施闭环控制是实现无级变速的必然。文章从系统物理特性、可实现性以及安全特性出发,建立了适用于闭环控制律综合的数学模型,基于非线性变结构控制原理设计了控制率,并首次在实验室条件下实现了热动力水下航行体的无级变速控制。实验证明所设计的控制率很好地实现了对航行体航深、姿态的补偿,使航速具备了跟踪时变信号的能力;燃烧室压强控制无超调,保证了系统的安全性;利用航速与航深的制约关系,使动力系统潜力得到了充分发挥。

摘要：为提高车辆的起步性能,新一代大功率无级变速器(CVT)采用离合器与变矩器作为起步装置,由于离合器接合过程的多目标特性,会引起车辆起步冲击等问题。为此,以DNR离合器接合过程为研究对象进行离合器接合过程优化控制的研究。首先,设计离合器压力控制系统,使系统有进一步优化空间;其次,分析离合器接合过程,确定起步评价指标;第三,就接合过程中存在问题,提出以实现离合器接合一致性为目标的模型预测控制策略;最后,利用联合仿真建立CVT动力总成仿真模型,通过国产力帆520车型对系统有效性与合理性进行验证。结果表明:离合器接合过程在所提出的优化控制策略的作用下,能够在目标时刻完成充油过程,降低起步冲击度,有效改善整车起步品质。

摘要：针对液压机械无级传动的特点,设计了带死区、积分饱和抑制的增量式变参数PID算法的控制器。利用BP神经网络对PID控制算法的三个参数进行在线整定,通过理论与试验结合的方法,确定了BP神经网络的中间隐层节点数和带惯性项最速下降算法的学习速率和惯性系数。台架试验结果表明,在转速调节方案下,变参数PID控制器能使驱动装置的输出功率基本恒定,即变参数PID控制器能通过改变液压机械无级变速器传动比的方法使发动机稳定工作在最佳动力性或者最佳经济性曲线上。

摘要：设计了无级变速系统的模糊控制器 ,建立了简化的无级变速传动系统的动力学模型。考虑到系统模型的时变非线性特性、输入和输出之间的耦合特性以及复杂的运行工况的影响 ,给出了一种新的带有参数自调整的模糊 PI控制算法 ,利用该算法设计的模糊控制器使无级变速传动系统获得了良好的控制效果。仿真结果表明 。

摘要：为了提高无级变速拖拉机的换段质量,该文对所开发的一种新型液压机械无级变速箱的换段过程进行了试验研究。离合器充油特性试验中,通过改变离合器控制油路参数,获得主油路压力与充油流量对换段时间的影响规律;单因素加载试验中,通过单独改变发动机转速、主油路压力、充油流量、负载转矩,获得各因素单独作用时对换段质量的影响规律;多因素组合加载试验中,设计了3水平4因素组合试验方案,对多个因素综合作用时的变速箱换段质量问题进行了研究;时序优化试验中,通过控制器改变离合器动作时机,获得最佳的换段时序。试验结果表明:离合器主油路压力、充油流量可通过影响换段时间而间接影响到换段质量;重叠时序换段会引起油压陷阱,证明了重叠换段的安全性和可行性;单因素作用时,换段质量与离合器压力、流量正相关,与负载转矩负相关,与发动机转速无关;多因素共同作用时,换段质量的主次影响因素依次为充油流量、负载转矩、主油路压力、发动机转速;此外,采用重叠时序换段可显著改善换段质量。根据试验结果得出,为使该变速箱获得最佳的换段质量,其离合器主油路压力应取值4MPa,充油流量取值5L/min,重叠时序取值120ms。该结论为换段控制策略的制定提供了重要参考。