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《中国农业大学》 2005年
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拖挂式激光平地机液压控制系统的研究

侯明亮  
【摘要】:激光控制技术是涉及到激光、机械、微电子和液压等多学科的高新技术,将激光控制技术应用在平整机械进行土地平整是当今世界上平整精度最高的土地平整技术,这种技术可以提高地面灌溉质量,改善作物的种床条件,是实施“精细农业”和建立现代地面节水灌溉农业的重要工具。本研究课题是国家863重大科技专项“精细地面灌溉技术研究——激光控制平地系统研究与开发”项目的主要组成部分,旨在研究开发一套与我国常用的中等功率拖拉机匹配、面向旱田土地精细平整作业、具有自主知识产权、价格低廉、性能优良的激光平地机的液压系统。 本文在研究现有平地机的结构、类型和控制方法的基础上,根据我国农田作业环境,确定了激光控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和激光平地机的工作性能要求,提出了液压控制系统的方案和构成,并确定以螺纹插装阀为主的液压集成块结构作为液压控制装置。 为了保证液压系统的工作性能,研制出具有新颖结构和良好工作性能的螺纹插装式液压控制阀,建立了以提高差动式溢流阀的抗突变能力为目的,以平方误差(ISE)为最小的动态性能优化目标函数,并通过优化获得阀的优化组合结构参数。采用状态空间法建立了液压控制阀的数学模型,基于数字仿真分析了元件参数设置及变化对阀的动态特性的影响,并获得阀的结构参数。 利用MATLAB中的模糊控制箱,建立了激光平地机控制系统的模糊推理系统,得到了采用模糊控制的激光平地机控制系统的仿真模型,并仿真分析了控制系统的动态特性,设计出合理的控制系统。 建立了激光平地机室内仿真试验台,并利用该试验台对所研制的平地机液压系统和元件进行了试验测试。试验结果表明:所设计的液压控制阀工作稳定、泄漏小、响应速度快,具有良好的动态特性;所设计的液压控制装置的卸荷压力为0.4MPa,平地铲提升时的滞后时间为80ms,下降时的滞后时间为44ms,并且无静沉降,试验结果与理论分析基本一致。 对所研制的激光控制平地机进行了多次田间试验,结果表明:所设计的液压控制系统能够与激光平地控制系统的相关单元很好地匹配,在高速、中速和低速时均具有良好的工作性能,测试参数基本与室内结果相吻合,满足田间地面子整的要求,农田表面平整后的标准偏差小于2.5cm,作业效率为0.81ha/h。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S222.51

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 尹修杰;宋正河;朱忠祥;谢斌;毛恩荣;武兴;;新型拖拉机电液控制系统[J];吉林大学学报(工学版);2008年03期
3 尹修杰;宋正河;朱忠祥;毛恩荣;谢斌;;拖拉机新型电液悬挂控制系统操作平顺性[J];江苏大学学报(自然科学版);2008年06期
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5 张广庆;朱思洪;李伟华;肖鹏城;陈强;;铰接摆杆式大功率拖拉机原地转向仿真与实验[J];农业机械学报;2012年10期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 黄超广;沈祖辉;谢怀强;;某型输油控制活门内部结构阻尼孔对其关闭时间的影响分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 徐志鹏;高压气动比例减压阀的结构优化与特性研究[D];浙江大学;2010年
3 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
4 王炜;水资源公允配置理论研究[D];中国地质大学(北京);2011年
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6 欧阳;轿车稳定性控制系统轮缸压力控制和估算算法研究[D];吉林大学;2011年
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10 姜中珠;逆境条件下植物苗期适应性研究[D];东北林业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
2 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
3 吴小旺;液压支架机液联合仿真与液压控制系统分析[D];山东科技大学;2010年
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5 栾晓梅;压缩式垃圾车控制系统设计[D];山东科技大学;2010年
6 朱凯;基于ARM和μC/OS-Ⅱ的数据采集器的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
7 宋波;转向器摆锤冲击试验机[D];长春理工大学;2010年
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9 王博;辐射桥面发射激光器工艺与测试[D];长春理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 吴吉贤;杜海燕;张耀文;刘瑞春;;WGS84与ITRF2000参考框架坐标转换的研究及应用[J];测绘科学;2008年05期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 张俊红;;基于Multisim 9软件的电路设计与仿真[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
10 王建森;王峥嵘;张玮;;基于MATLAB的模糊PID径向柱塞变量泵恒功率控制的仿真[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 薛永年;乱真之妙仿真画[N];北京日报;2002年
4 宁宏宇;仿真鳗鱼海底捞“侦”[N];解放军报;2002年
5 凌子;电站仿真领域的开创者[N];中国高新技术产业导报;2000年
6 胡建新;营造仿真的训练环境[N];解放军报;2000年
7 空军指挥学院教授 苏恩泽;“赛博战”[N];解放军报;2001年
8 常云;仿真玩偶 美国玩具市场新宠[N];中国贸易报;2000年
9 张轶群 杨安丽 胡凡;营造仿真国际投资环境[N];科技日报;2000年
10 刘川鄂(湖北大学人文学院副教授);由平民“仿真”走向都市传奇[N];中国图书商报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯明亮;拖挂式激光平地机液压控制系统的研究[D];中国农业大学;2005年
2 韩晓龙;集装箱港口装卸作业资源配置研究[D];上海海事大学;2005年
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4 胡仕成;连续铸轧流变界面热行为研究[D];中南大学;2005年
5 田慕琴;基于模型的异步电动机早期故障智能诊断[D];太原理工大学;2006年
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8 梁剑;铁路集装箱物流中心站资源配置决策研究[D];西南交通大学;2010年
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10 郭建亮;细长轴类工件车削加工的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖景岐;液压约束活塞发动机配流阀系统工作过程建模仿真与优化设计[D];青岛大学;2006年
2 罗小梅;电液比例变量泵控马达控制系统的分析研究[D];长安大学;2005年
3 李伟荣;仓储物流设备静压传动系统的研究与开发[D];浙江工业大学;2009年
4 程庆革;风水联合冷渣器动态特性及仿真模型的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
5 赵云龙;盘辊磨粉机恒压加载系统的仿真分析与研究[D];郑州大学;2005年
6 程玉军;基于Simulink的冲击式采煤机液压冲击系统动态特性仿真分析[D];太原理工大学;2005年
7 孙丹丹;单泵及双泵串联泥沙输送动态特性研究[D];河海大学;2006年
8 丁燕;凝汽器动态数学模型及故障诊断系统研究[D];武汉大学;2005年
9 郭丹;基于现代设计技术的汽车高速轮胎试验台的研究[D];沈阳工业大学;2006年
10 白继平;2D气动数字伺服阀研究[D];浙江工业大学;2005年
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