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基于QBP-PID的履带式作业机全向调平控制研究 被引量：3
1
作者 孙泽宇 夏长高 +2 位作者 蒋俞 郭逸凡 汪若尘 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期397-406,共10页
针对丘陵山区农业机械作业时的机身倾角变化大、工作品质和作业安全性差等问题,以履带式作业机为研究对象,设计了一种基于“3层车架”的液压全向调平系统,并提出了复合Q学习-BP神经网络-PID(QBP-PID)的全向调平控制策略。首先,给出了全... 针对丘陵山区农业机械作业时的机身倾角变化大、工作品质和作业安全性差等问题,以履带式作业机为研究对象,设计了一种基于“3层车架”的液压全向调平系统,并提出了复合Q学习-BP神经网络-PID(QBP-PID)的全向调平控制策略。首先,给出了全向调平整机结构方案和工作原理,在此基础上,建立了包含全向调平系统的履带式作业机整机动力学模型。然后,针对PID控制参数难以整定的问题,通过BP神经网络对PID控制参数进行实时更新,并引入Q学习算法对神经网络连接权值进行在线更新,建立了全向调平复合QBP-PID控制器。仿真结果表明,QBP-PID控制下,20°横向调平时间为2.8 s, 25°纵向调平时间为3.2 s,相较于PID与BP-PID控制,减小了调平时间,并且未出现超调量。最后,进行横坡路面和纵坡路面的整机试验,与仿真结果相比,横向和纵向调平时间误差为0.6 s和0.4 s,且平地路面机身倾角小于1.5°,满足丘陵山区农业机械调平性能需求。 展开更多
关键词 履带式作业机 全向调平 丘陵山区 QBP-PID 整机试验
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基于滑模同步控制的履带式作业机全向调平系统研究
2
作者 汪若尘 苏兆睿 +3 位作者 丁仁凯 孙泽宇 蒋俞 郭中阳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期394-401,共8页
针对现有丘陵山区履带式作业机底盘大坡地作业时易侧翻、安全性差的问题,基于“三层车架”式丘陵山区履带式作业机结构方案,设计了一种互联式全向液压调平系统,提出了基于扰动观测器的滑模同步控制方法,降低了单液压缸位置误差以及双液... 针对现有丘陵山区履带式作业机底盘大坡地作业时易侧翻、安全性差的问题,基于“三层车架”式丘陵山区履带式作业机结构方案,设计了一种互联式全向液压调平系统,提出了基于扰动观测器的滑模同步控制方法,降低了单液压缸位置误差以及双液压缸同步误差。AMEsim-Simulink联合仿真结果表明:基于滑模同步位置控制的履带式作业机全向调平系统优于传统PID控制,全向调平中20°横向调平时间减小1.6 s,25°纵向调平时间减小1.8 s,上升时间平均缩短21.8%,调平时间平均缩短35.5%,同步位置控制误差保持在±6×10^(-4) m内。在此基础上,对3层车架式丘陵山区履带式作业机样机进行了实机测试,其中全向调平机身倾角平均误差为2.55%,液压缸平均同步误差为8.2%,测试结果验证了履带式作业机全向调平系统的可行性与优越性。 展开更多
关键词 丘陵山区 履带式作业机 全向调平 扰动观测器 滑模同步控制 位置控制
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丘陵山区履带式作业机全向调平系统设计与性能试验 被引量：1
3
作者 蒋俞 孙泽宇 +3 位作者 汪若尘 夏长高 叶青 郭逸凡 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期64-73,共10页
针对丘陵山区农业机械作业时机身倾角变化大,工作品质和安全性较差的问题,该研究设计了一种履带式作业机全向调平系统。首先,提出了基于“三层车架”的铰接式全向调平系统结构方案,给出了调平系统液压回路与工作原理。其次,进行了全向... 针对丘陵山区农业机械作业时机身倾角变化大,工作品质和安全性较差的问题,该研究设计了一种履带式作业机全向调平系统。首先,提出了基于“三层车架”的铰接式全向调平系统结构方案,给出了调平系统液压回路与工作原理。其次,进行了全向调平性能关于关键结构参数的敏感度分析。并在此基础上,以调平系统关键结构参数为优化变量,液压油缸平均推力和调平时间为优化目标,设计了多目标遗传算法优化关键结构参数。然后,建立了全向调平整机倾翻模型,通过分析履带式作业机静态极限横向倾翻角、静态纵向极限倾翻角以及动态极限行驶速度验证整机倾翻稳定性。与未调平履带式作业机相比,调平后的作业机静态横/纵向极限倾翻角分别提高了7.1%和13.5%,动态极限行驶速度提高了3.4%。最后,进行了履带式作业机全向调平性能试验。结果表明,静态试验下,履带式作业机横向和纵向调平时间为分别3.4和3.6 s;动态试验下,全向调平履带式作业机能够明显减小最大机身倾角,并迅速调平,在平地路面以及完成调平后的机身倾角能够保持在±1.5°以内,满足丘陵山区性能需求,验证了全向调平系统的工作有效性。 展开更多
关键词 设计 试验 丘陵山区 履带式作业机 全向调平
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一种三自由度车载无人机升降调平装置研究 被引量：2
4
作者 张延芝 《机械制造与自动化》 2021年第5期219-221,共3页
针对车载无人机起降平台,研究车辆在静态和动态时车载无人机的托举升降和全向调平,设计三自由度的车载无人机升降调平装置,利用单动双丝杆滑块作为大行程升降执行机构,运用三自由度平台的俯仰和横滚动作,使底座在任意方位、一定角度倾斜... 针对车载无人机起降平台,研究车辆在静态和动态时车载无人机的托举升降和全向调平,设计三自由度的车载无人机升降调平装置,利用单动双丝杆滑块作为大行程升降执行机构,运用三自由度平台的俯仰和横滚动作,使底座在任意方位、一定角度倾斜时,3个伺服电动缸控制平台至恒定水平姿态,为车辆在全地形驻车和行驶中起降无人机提供可靠平台。 展开更多
关键词 车载无人机 三自由度 升降调平装置 全向调平
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丘陵山区履带式作业机全向调平系统设计 被引量：1
5
作者 邹大庆 丁仁凯 +1 位作者 石放辉 孙泽宇 《农业装备技术》 2023年第4期11-13,共3页
由于丘陵山区地形复杂、路面凹凸不平、坡度大,履带式作业机运行过程中的平衡和稳定是安全、高效作业的重要保障,并由调平系统性能所决定。文章根据丘陵山区农业机械作业需求,确定了履带式作业机调平系统的总体要求,提出了基于“三层车... 由于丘陵山区地形复杂、路面凹凸不平、坡度大,履带式作业机运行过程中的平衡和稳定是安全、高效作业的重要保障,并由调平系统性能所决定。文章根据丘陵山区农业机械作业需求,确定了履带式作业机调平系统的总体要求,提出了基于“三层车架”的液压全向调平系统的结构方案和工作原理,为履带式作业机整机动力学模型构建和调平控制器设计奠定了基础。 展开更多
关键词 履带式作业机 全向调平系统 结构方案 工作原理
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