微型水稻联合收割机动力底盘参数优化匹配

摘要

本文以自行研发的微型水稻联合收割机动力底盘为研究对象，建立了以样机的动力性、燃油经济性为目标的双目标优化模型，然后围绕样机动力传动系统参数进行优化匹配研究，具体工作如下：
　　首先，查阅相关汽车、商用车等相关资料，根据水稻收割机实际工作状况，分析微型水稻收割机在工作过程行驶方向运动状态，并对其整机性能从动力性和燃油经济性提出评价指标。
　　其次，建立发动机的外特性和万有特性数学模型，通过选取部分台架试验数据运用Matlab软件对其进行曲线和曲面拟合，并分析动力性和经济性的换挡规律；针对微型水稻收割机的动力传输路线，采用AVL Cruise软件建立该样机的整车仿真模型，分析履带车辆在Cruise软件下通过等效建模是可行的，对部分动力性和经济性指标进行仿真，和实验数据进行比对，验证该模型的建立是正确的。
　　最后，基于多目标最优化设计的理论方法，建立以驱动功率损失率为动力性分目标，以额定工况燃油消耗量为经济性分目标，采用加权系数将其转化为单一目标函数，以变速器各挡传动比为优化设计变量，以动力因数、爬坡度及变速器各挡速比等为约束条件，采取将约束条件转化为无约束条件的惩罚函数内点优化算法对其求解。并运用之前建立的整机模型对比分析优化前后参数的仿真结果，表明了所建立的模型和所采取的优化算法对变速器各挡传动比的优化是正确的，使整机性能得到显著提高。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 水稻收割机械的发展概况

1.2 微型水稻收割机的国内外研究现状

1.3 动力传动系统匹配研究的意义

1.4 论文的主要研究内容

第2章 收割机性能评价指标分析

2.1 收割机动力传动系统

2.2 收割机的行驶阻力与驱动力

2.3 动力性能的评价指标

2.4 燃油经济性评价指标

2.5 本章小结

第3章 发动机数学模型的建立与拟合

3.1 收割机发动机的外特性数学模型

3.2 收割机发动机的万有特性数学模型

3.3 非稳定工况下发动机性能修正

3.4 本章小结

第4章 收割机仿真模型建立及验证

4.1 AVL CRUISE软件介绍

4.2 收割机模型的建立

4.3 收割机性能仿真分析

4.4 整机性能的实验

4.5 仿真结果与试验结果比对分析

4.6 本章小结

第5章 收割机动力传动系统参数优化

5.1 优化理论基础知识

5.2 变速器的匹配优化数学模型

5.3 优化结果及分析

5.4 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果