检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车实用技术 2025年第6期50卷 16-21页

作者：陈梦醒姚艳萍杨召淞邢哲浩周利东太原科技大学机械工程学院山西太原030024

为了解决拖拉机传动系统的匹配与优化问题,首先根据拖拉机的整车设计要求,对拖拉机的电机、电池、增程器、变速箱等参数进行了匹配;然后基于AVL-Cruise建立了整车模型,并建立了循环工况、续航里程、最大爬坡度等仿真任务;最后在保证满... 详细信息

为了解决拖拉机传动系统的匹配与优化问题,首先根据拖拉机的整车设计要求,对拖拉机的电机、电池、增程器、变速箱等参数进行了匹配;然后基于AVL-Cruise建立了整车模型,并建立了循环工况、续航里程、最大爬坡度等仿真任务;最后在保证满足拖拉机动力性的情况下,利用遗传算法优化变速箱传动比,提高其经济性。结果表明,拖拉机在犁耕和运输作业工况下能耗均有所下降,经济性分别提高了2.6%和8.4%,犁耕和运输作业工况下的纯电续航时间均有所上升,经济性分别提高了4.2%和4.6%,且优化后犁耕作业工况下电机MAP图中的工作点相较于优化前工作在更高的效率区间。

关键词：增程式电动拖拉机传动系统遗传算法

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增程式电动拖拉机旋耕机组能量管理模型研究

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农业机械学报 2023年第4期54卷 428-438页

作者：汪珍珍周俊王旭浙江农林大学光机电工程学院杭州311300 南京农业大学工学院南京210031

以双电机独立电驱动增程式电动拖拉机旋耕机组为对象,提出一种适用于旋耕作业的双输入变量后向建模方法,即在模型中将行驶速度和动力输出轴旋耕转矩作为输入量,设计了双电机独立驱动增程式电动拖拉机动力系统能量管理模型。针对旋耕作... 详细信息

以双电机独立电驱动增程式电动拖拉机旋耕机组为对象,提出一种适用于旋耕作业的双输入变量后向建模方法,即在模型中将行驶速度和动力输出轴旋耕转矩作为输入量,设计了双电机独立驱动增程式电动拖拉机动力系统能量管理模型。针对旋耕作业特性,提出一种基于实测数据与经验公式相结合的设计方法,建立了旋耕工况周期模型。基于动态规划算法,分别对其进行旋耕作业仿真试验和台架试验,结果表明:仿真试验结果与台架试验结果吻合度较高,能量管理模型能够很好地描述增程式电动拖拉机在给定旋耕工况下各电机功率、发电机组功率和动力电池组荷电状态的变化情况,且仿真试验和台架试验中燃油消耗量分别为4065.5 g和3994.7 g,其相对误差为1.77%,验证了建立的增程式电动拖拉机旋耕机组能量管理模型的合理性和准确性。

关键词：增程式电动拖拉机旋耕动态规划能量管理模型双电机独立驱动

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增程式电动拖拉机控制策略与启动方法研究

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农业机械学报 2018年第S1期49卷 486-491页

作者：王丽绵王书茂宋正河中国农业大学工学院北京100083 北京汽车技师学院北京102606

电动拖拉机适宜小地块、温室大棚和丘陵山区,但其作业历程短、临时充电不方便,于是衍生了增程式电动拖拉机,即附加一个柴油机和发电机组成的增程器,及时延长拖拉机的作业时间。本文对增程式电动拖拉机的控制策略进行了研究,提出了电动... 详细信息

电动拖拉机适宜小地块、温室大棚和丘陵山区,但其作业历程短、临时充电不方便,于是衍生了增程式电动拖拉机,即附加一个柴油机和发电机组成的增程器,及时延长拖拉机的作业时间。本文对增程式电动拖拉机的控制策略进行了研究,提出了电动机功率前向预测控制模型,从发动机启动控制策略的优化标定角度对増程器启动平顺性、启动成功率、能耗等特性进行了试验研究和分析,通过改进拖动目标转速、电动机驱动退出时刻等方法,确定了启动控制方法及最佳拖动转速(1 000 r/min),提高了启动的平顺性和成功率,降低了启动能耗。

关键词：增程式电动拖拉机控制策略启动方法

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增程式电动拖拉机旋耕作业驱动特性及能量管理策略研究

增程式电动拖拉机旋耕作业驱动特性及能量管理策略研究

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作者：汪珍珍南京农业大学

学位级别：博士

现代农业生产环境对绿色动力农机装备的需求越来越迫切,使得电动拖拉机已经成为研究热点。其中,增程式电动拖拉机在中大马力需求中备受关注,它作为中间产物有着得天独厚的优势,既弥补了纯电动拖拉机续航能力的不足,与传统拖拉机相比又... 详细信息

现代农业生产环境对绿色动力农机装备的需求越来越迫切,使得电动拖拉机已经成为研究热点。其中,增程式电动拖拉机在中大马力需求中备受关注,它作为中间产物有着得天独厚的优势,既弥补了纯电动拖拉机续航能力的不足,与传统拖拉机相比又减少了污染的排放。为了能够更好地实现节能环保,增程式电动拖拉机能量管理策略的研究变得尤为重要。另外,旋耕作业作为拖拉机重要的农作业任务之一,其作业特性又与犁耕作业和运输作业等其他作业有所不同。综上,本文以中马力增程式电动拖拉机旋耕机组为研究对象,对其驱动特性和功率传递特性进行分析,建立增程式电动拖拉机旋耕机组动力系统模型,设计旋耕工况周期模型,基于此,分别对单电机驱动结构、双电机耦合驱动结构以及双电机独立驱动结构进行基于动态规划的能量管理策略研究,本文的具体研究内容如下: 1、以电动拖拉机旋耕机组为研究对象,针对旱田旋耕作业,对其进行动力学分析,建立了拖拉机旋耕机组行驶方程式,继而,分别对单电机驱动结构、双电机耦合驱动结构和双电机独立驱动结构的传动系功率流进行分析。结果表明,在单电机驱动结构的传动系中会形成纯机械能的闭环回路;在双电机耦合驱动结构的传动系中既会形成纯机械能的闭环回路,还会形成“机械能-电能-机械能”的闭环回路;在双电机独立驱动结构中不存在通过传动系的纯机械能闭环回路,但会发生能量转换,形成“机械能-电能-机械能”的闭环回路。进一步地,以旋耕刀轴为运动对象,对其进行运动学分析,基于功率平衡原理,推导出了三种驱动结构下电机需求功率和还原功率的表达式,为能量管理控制策略的研究提供了理论基础。 2、基于旋耕作业特性,提出了一种适用于旋耕作业的后向建模方法,即在模型中将行驶速度信息和动力输出轴(PTO)旋耕转矩作为输入量,建立一种增程式电动拖拉机动力系统模型,该模型包括有发动机发电机组模型、驱动电机模型、动力电池模型、传动系统(减速器、差速器)模型、车轮-土壤系统模型、发动机附件和辅助负载系统模型,为增程式电动拖拉机旋耕机组的能量管理策略研究提供仿真平台。 3、基于课题组小型双电机独立驱动的纯电动拖拉机样机,分别进行了浅耕5 cm和一般耕深13 cm的田间旋耕试验,实测获取驱动行驶电机功率和驱动PTO电机功率。试验结果表明,在浅耕5 cm和一般耕深13 cm旋耕作业下,PTO电机的需求功率占整机组总需求功率比值分别为65%～75%和80%～90%,这与传统拖拉机旋耕作业PTO输出的功率比相似,说明所获取的试验数据可以用于模拟单电机驱动和双电机驱动。基于此,提出了一种基于实测数据与经验公式相结合的设计方法,建立了旋耕工况周期模型。 4、针对增程式电动拖拉机旋耕机组能量管理问题,进行了数学一般公式化定义,基于动态规划算法设计了增程式电动拖拉机旋耕机组能量管理策略。在建立的浅耕5cm和一般耕深13 cm旋耕工况周期模型下,分别对单电机驱动结构、双电机耦合驱动结构和双电机独立驱动结构进行了仿真试验研究。结果表明,旋耕阻力水平分力产生的还原功率始终存在,而反馈功率不一定存在;动力系统中纯机械反馈功率的循环利用率要远大于由反馈功率经机械能-电能-机械能转化的循环利用率。 5、以双电机独立驱动结构为例,搭建了一种新型的电动拖拉机快速原型试验平台,基于动态规划能量管理策略进行浅深5 cm旋耕作业台架试验,并与仿真试验进行比较分析。结果表明,仿真试验曲线与台架试验曲线吻合度较高,仿真模型能够很好地描述各电机功率、发电机组功率和动力电池组荷电状态(SOC)的变化,仿真试验和台架试验中燃油消耗量分别为4065.5 g和3994.7 g,其相对误差为1.77%,验证了建立的增程式电动拖拉机旋耕机组动力系统模型的合理性和准确性。

关键词：增程式电动拖拉机旋耕动力系统能量管理策略动态规划

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增程式电动拖拉机性能和能量管理策略的模拟与仿真分析

增程式电动拖拉机性能和能量管理策略的模拟与仿真分析

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作者：吴科洪西北农林科技大学

学位级别：硕士

面对日益严重的石油能源匮乏和环境污染问题,车辆的节能减排技术受到了广泛的关注,拖拉机作为主要的农业动力源,对石油资源有着严重的依赖性,其排放污染已成为环境治理的一大难点。因此国内外开始对绿色环保的混合动力拖拉机展开研究,... 详细信息

面对日益严重的石油能源匮乏和环境污染问题,车辆的节能减排技术受到了广泛的关注,拖拉机作为主要的农业动力源,对石油资源有着严重的依赖性,其排放污染已成为环境治理的一大难点。因此国内外开始对绿色环保的混合动力拖拉机展开研究,增程式拖拉机作为主要的混合动力类型,可有效的节约石油能源与减少废气的排放。本文以东方红40马力拖拉机为研究对象,分析了增程式电动拖拉机的结构,并对其动力参数进行匹配和优化,基于Simulink软件搭建了增程式电动拖拉机仿真模型,分析了拖拉机的犁耕工况,建立了犁耕工况仿真任务。提出了等效因子自适应的等效燃油消耗最小能量管理策略(A-EFCMS),将能量管理策略和拖拉机整车模型进行了联合仿真分析,基于d SPACE系统搭建了硬件在环仿真试验平台,进一步验证,表明了增程式电动拖拉机在该策略下能够降低燃油消耗。主要工作和结论归纳如下:(1)增程式电动拖拉机动力参数匹配及优化研究。分析增程式电动拖拉机的动力系统结构和工作原理,结合应用情况及各部件特点,分析拖拉机犁耕工况下的牵引力需求,参考东方红40马力拖拉机的参数,对驱动系统主要参数进行匹配;并采用基于精英反向学习策略改进的麻雀优化算法对传动比进行优化,确定了一档传动比为21.48,二挡传动比为10.74。(2)增程式电动拖拉机整车模型搭建及性能仿真分析。在确定了增程式电动拖拉机动力系统参数的基础上,建立了拖拉机的犁耕工况,通过Simulink软件搭建增程式电动拖拉机前向仿真模型,仿真对比分析了传动比优化前后拖拉机的最大牵引力、最大爬坡度、犁耕时的加速性能和纯电动作业时间,结果表明增程式电动拖拉机优化后的一档最大牵引力为12151N,最大爬坡度为42%,最大加速度为2.4m/s,在犁耕工况下所能达到的最大速度为11.4km/h,当电池放电深度为60%,犁耕的纯电动作业时间可达2066s,均能满足设计要求。为增程式电动拖拉机的研发提供多方面的技术参数,并为后续的能量管理策略制定打下基础。(3)增程式电动拖拉机能量管理策略制定与仿真分析。对比分析了增程式电动拖拉机常用的能量管理策略,提出了等效因子自适应的等效燃油消耗最小能量管理策略(A-EFCMS)。在Simulink中搭建了该能管理策略模型,并与拖拉机整车模型联合仿真,分析了犁耕工况下发动机特性,电池荷电状态(SOC)以及燃油消耗量,对增程式电动拖拉机的油耗和电耗进行分析,得到相同工况下的综合燃油消耗,结果表明A-EFCMS策略相较于恒温器式能量管理策略燃油消耗量减少了14.17%,相较于功率跟随式能量管理策略燃油消耗量减少了4.71%。(4)基于d SPACE的硬件在环仿真试验。通过d SPACE系统搭建硬件在环仿真试验平台,对搭建的拖拉机模型和A-EFCMS策略进一步验证,结果表明离线仿真相较于硬件在环仿真的平均速度速度大1.4%、电池SOC小1.3%、燃油消耗量高1.35%,整体的误差均在较小的范围。通过对硬件在环仿真试验结果的分析验证了前期所建立的拖拉机模型和能量管理策略的准确性和可靠性。本文分析增程式电动拖拉机的动力需求,并对动力系统参数进行了匹配和优化,制定了犁耕工况下的能量管理策略,并通过d SPACE硬件在环仿真试验进行了验证,为增程式动力拖拉机的参数设计及能量管理策略的制定提供理论依据,对实际的开发应用具有较高的价值。

关键词：增程式电动拖拉机动力参数匹配传动比优化能量管理策略硬件在环仿真试验

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增程式电动拖拉机研究与设计

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河北农机 2023年第14期 9-11页

作者：杨志杰常州东风农机集团有限公司

增程式电动拖拉机是一种新型的农业机械,在传统电动拖拉机基础上增加一套附加动力驱动装置,较好地兼顾经济性与动力性需求,其前景十分广阔,也是未来农业机械智能化发展和转型方向之一。首先,增程式拖拉机具有高效性、传系效率可达到80%~... 详细信息

增程式电动拖拉机是一种新型的农业机械,在传统电动拖拉机基础上增加一套附加动力驱动装置,较好地兼顾经济性与动力性需求,其前景十分广阔,也是未来农业机械智能化发展和转型方向之一。首先,增程式拖拉机具有高效性、传系效率可达到80%~86%。其次,增程式拖拉机具有环保性。传统的拖拉机在行驶时会排放大量的废气对环境造成污染,而增程式拖拉机可以大幅度降低污染物的排放,从而保护环境的作用。此外,增程式拖拉机还具有舒适性。传统的拖拉机在行驶时会产生大量的噪音和振动,对机手身体造成不适,而增程式拖拉机可以减少噪音和振动,从而提高驾驶和乘坐的舒适度。增程式电动拖拉机采用电池驱动,并搭载发电机进行充电,在使用成本方面比传统内燃机拖拉机更加省钱。

关键词：增程式电动拖拉机高效性成本低控制策略

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增程式电动拖拉机阈值调整控制策略设计

增程式电动拖拉机阈值调整控制策略设计

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第十三届河南省汽车工程科技学术研讨会

作者：张俊江徐立友刘孟楠河南科技大学车辆与交通工程学院

针对增程式电动拖拉机难以充分利用蓄电池电能的问题,本文研究了增程式电动拖拉机阈值调整控制策略对蓄电池电能利用情况的影响。本文针对增程式电动拖拉机及其配套农具-东方红1LF-535液压翻转犁设计了一种SOC阈值调整算法。仿真结果表... 详细信息

针对增程式电动拖拉机难以充分利用蓄电池电能的问题,本文研究了增程式电动拖拉机阈值调整控制策略对蓄电池电能利用情况的影响。本文针对增程式电动拖拉机及其配套农具-东方红1LF-535液压翻转犁设计了一种SOC阈值调整算法。仿真结果表明:在连续转场作业工况下,采用阈值调整控制策略时柴油机累计燃油消耗为采用恒温控制+定点能量管理策略时累计燃油消耗的34.22%,采用恒温控制+定点能量管理策略时蓄电池电能消耗为采用阈值调整能量管理策略时蓄电池电能消耗的70.83%。阈值调整控制策略的提出为开发更加节能的增程式电动拖拉控制策略提供了理论基础。

关键词：增程式电动拖拉机 SOC调节控制策略仿真分析

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增程式电动拖拉机控制策略及启动方法研究

增程式电动拖拉机控制策略及启动方法研究

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2018中国农业机械学会学术年会

作者：王丽绵王书茂宋正河中国农业大学工学院北京 100083 北京汽车技师学院北京 102606 中国农业大学工学院北京 100083

节能减排是绿色农用机械研究领域的重要任务，拖拉机是主要的农用动力，但其排放是一大问题，尤其中小型拖拉机，数量多，累计排放量大。电动拖拉机是新近的研究热点，尤其适宜小地块、温室大棚和丘陵山区。电动拖拉机的问题之一是作业... 详细信息

节能减排是绿色农用机械研究领域的重要任务，拖拉机是主要的农用动力，但其排放是一大问题，尤其中小型拖拉机，数量多，累计排放量大。电动拖拉机是新近的研究热点，尤其适宜小地块、温室大棚和丘陵山区。电动拖拉机的问题之一是作业历程短、临时充电不方便，于是衍生了增程式电动拖拉机，即附加一个由柴油机和发电机组成的增程器，及时延长拖拉机的作业时间。

关键词：增程式电动拖拉机控制策略启动方法

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增程式电动拖拉机动力电池供电系统研究

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农机化研究 2025年第2期47卷 216-221页

作者：初香港王宝超乔明睿青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

增程式电动拖拉机具有节能减排、续航时间长等优点,但现有动力电池组电压等级较低,无法满足增程式电动拖拉机整机直流母线电压需求。为此,针对增程式电动拖拉机整机500 V电压平台需求,研究了其动力电池供电系统,完成了动力电池供电系统... 详细信息

增程式电动拖拉机具有节能减排、续航时间长等优点,但现有动力电池组电压等级较低,无法满足增程式电动拖拉机整机直流母线电压需求。为此,针对增程式电动拖拉机整机500 V电压平台需求,研究了其动力电池供电系统,完成了动力电池供电系统硬件设计和控制设计,最终利用MatLab/Simulink进行了仿真验证。仿真试验方面,所设计的动力电池供电系统实现了从320 V到500 V良好的升压稳压控制与闭环直流电源供电效果,能够适应与增程器等其他电源并联均流供电需求,动力电池供电系统具有良好的动态性能和稳态性能,满足稳定供电需求。

关键词：增程式电动拖拉机动力电池供电双闭环控制动态仿真

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增程式电动履带拖拉机设计与试验

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农业机械学报 2023年第3期54卷 431-439页

作者：王宝超乔明睿初香港尚书旗王东伟青岛农业大学机电工程学院青岛266109

针对缺乏适宜温室大棚作业的小功率电动拖拉机的问题,本文设计了一台10 kW增程式电动履带拖拉机,完成了工况分析、电驱系统设计和试验。针对行走、旋耕、开沟工况进行了性能测试,试验结果表明所设计的增程式电动拖拉机能够实现传统燃油... 详细信息

针对缺乏适宜温室大棚作业的小功率电动拖拉机的问题,本文设计了一台10 kW增程式电动履带拖拉机,完成了工况分析、电驱系统设计和试验。针对行走、旋耕、开沟工况进行了性能测试,试验结果表明所设计的增程式电动拖拉机能够实现传统燃油履带式拖拉机所具备的功能。测试结果表明,速度4.8 km/h行走工况电动机消耗功率约为3.2 kW,速度2 km/h旋耕作业工况电机消耗功率约为3.75 kW,速度2 km/h开沟工况电机消耗功率约为3.3 kW。当前电池配置下,可以支持行走工作2.2 h,旋耕工作1.9 h和开沟工作2.1 h,纯电模式基本满足小规模温室大棚零排放作业需求。需要持续大负载工作时,增程式电动拖拉机可以启动增程器与电池协同供电以实现持续工作。

关键词：增程式电动拖拉机履带驱动系统小功率

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