针对电动拖拉机牵引作业能量利用率低、速度稳定性不足等问题,本文提出一种基于四电机双耦合动力系统(Four-motor dual-coupled power system,FDPS)的节能控制方法。FDPS兼具前后桥分布式驱动与单桥轴耦合驱动特点,支持单电机、双电机...针对电动拖拉机牵引作业能量利用率低、速度稳定性不足等问题,本文提出一种基于四电机双耦合动力系统(Four-motor dual-coupled power system,FDPS)的节能控制方法。FDPS兼具前后桥分布式驱动与单桥轴耦合驱动特点,支持单电机、双电机、三电机及四电机多驱动模式。建立作业机组纵向动力学模型和轮胎-土壤互作模型,以及能够表征FDPS效率特性与动力特性的电机模型与传动系统模型。提出一种与牵引作业负载匹配的多驱动模式节能控制架构,上层基于混合罚函数粒子群算法,针对不同需求驱动力与作业速度,离线生成FDPS驱动模式切换与多电机最优转矩分配规则;下层结合模糊PID算法在线精准识别整机需求驱动力,并跟踪目标作业速度。基于田间实测牵引阻力数据开展900 s的节能控制台架试验。试验结果表明,所提方法较平均转矩分配控制策略电能消耗降低3.76%,速度均方根误差减少11.1%,提高了整机作业经济性和速度稳定性。本文所提动力系统可作为通用动力平台,所提节能控制方法可为电动拖拉机多动力源驱动控制研究提供参考。展开更多
文摘针对电动拖拉机牵引作业能量利用率低、速度稳定性不足等问题,本文提出一种基于四电机双耦合动力系统(Four-motor dual-coupled power system,FDPS)的节能控制方法。FDPS兼具前后桥分布式驱动与单桥轴耦合驱动特点,支持单电机、双电机、三电机及四电机多驱动模式。建立作业机组纵向动力学模型和轮胎-土壤互作模型,以及能够表征FDPS效率特性与动力特性的电机模型与传动系统模型。提出一种与牵引作业负载匹配的多驱动模式节能控制架构,上层基于混合罚函数粒子群算法,针对不同需求驱动力与作业速度,离线生成FDPS驱动模式切换与多电机最优转矩分配规则;下层结合模糊PID算法在线精准识别整机需求驱动力,并跟踪目标作业速度。基于田间实测牵引阻力数据开展900 s的节能控制台架试验。试验结果表明,所提方法较平均转矩分配控制策略电能消耗降低3.76%,速度均方根误差减少11.1%,提高了整机作业经济性和速度稳定性。本文所提动力系统可作为通用动力平台,所提节能控制方法可为电动拖拉机多动力源驱动控制研究提供参考。
