《基于HMCVT的拖拉机整机经济性控制策略》

  • 编译者: 袁雪
  • 发布时间:2025-08-20
  • 摘要:<;br>;<;span style=“ height:6px;display:block;”>;<;/span>;拖拉机作为农业机械在田间得到了广泛的应用。本研究旨在提高使用液压机械无级变速器(HMCVT)的拖拉机的整体经济性。还开发了一种经济控制策略,以考虑拖拉机的变速器。利用多项式拟合和啮合功率建立了发动机和多级HMCVT效率模型。并给出了优化后的最优经济控制。以发动机燃油消耗率与HMCVT效率的比值为评价指标,建立了一种控制策略,以平衡不同传动比下HMCVT多级传动效率的显著差异。将模拟退火算法(SA)与遗传算法(GA)相结合,利用遗传算法的自然进化特性,逐步提高经济参数优化的质量;同时采用模拟退火算法,避免了随着迭代次数的增加而出现的早熟现象。通过算术交叉和非均匀变异,精确地获得了最经济的发动机转速、扭矩和传动比。新人口G';当GA对初始种群G进行全局优化时,SA算法被用来对种群G';进行局部优化。采用Metropolis准则计算等温条件下的个体接受概率。一次后代种群的适应度函数G';比G,G';更好。被认为是最佳解决方案。执行冷却操作,直到获得全局最优解。通过将最佳速比、发动机转速和负载扭矩存储在控制单元中,实现了机器的最佳整体经济性。根据拖拉机的使用要求,调整发动机工作点和变速器速比。对组合优化进行了验证,比较了模拟退火算法和遗传算法的迭代性能。两种算法经过53次迭代后均陷入局部最优,说明其组合优化精度较高。最后,对优化后的控制策略进行了验证,提高了拖拉机的整体燃油经济性。利用Simulink平台搭建整车模型进行仿真,并与传统控制策略进行对比。在试验台上对HMCVT速比控制策略进行了验证。仿真结果表明,该控制策略使拖拉机犁耕作业时的平均传动效率达到0.93,分别提高了0.06和6.8%。平均燃油消耗率为279 G/(kW·H),降低了8 G/(kW·H)和2.7%。提高了拖拉机的传动效率,节省了燃油消耗。在低速和高载荷下,HMCVT速比相对较低。优化后的拖拉机输出了足够的扭矩。模拟结果与实验结果具有很好的一致性。该控制策略在合理匹配发动机和变速器工作状态的同时,有效提高了拖拉机的整体经济性。研究结果可为HMCVT拖拉机的工程应用和经济性控制策略提供理论依据。
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