农业机械学报

作者：赵建柱,高明远,马晨旭,王志策,黄 莹,黄韶炯

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：农用底盘; 坡地作业; 主动平衡; 试验平台; 多物理域仿真; 双通道PID控制

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0701705）

常规的农用作业装备很难适应坡地作业环境，为了使作业车身在坡地作业时保持水平，以主动平衡系统作为研究对象，开发了主动平衡试验平台及控制系统。基于SimMechanics与SimHdraulics模块建立了机-电-液多物理域仿真模型；针对双作用非对称式液压油缸推程与回程运动的不同特性，采用双通道式PID控制策略进行控制，分别对液压油缸跟随响应、位移误差变化、速度阶跃响应与平台双轴倾角进行仿真分析。仿真表明，双通道PID控制下最大跟随误差为1.90?mm，响应时间为0.228?s，极限状态下平衡时间为2.98?s。与单通道PID控制相比，其最大控制误差降低49.3%，响应速度提高了45.8%。在实验室模拟8种不同坡度，对主动平衡试验平台进行响应时间和平衡效果测试，系统响应时间为0.328?s；随着坡度的增加，试验平台调平最大误差为1.14°，最大均方根误差为0.299°，主动平衡试验平台及控制系统达到了设计要求。

来源：2018年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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