【摘 要】
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21世纪以来我国农机工业的发展得到了大力推动,我国也成为了全球农机制造第一大国。然而我国生产的农机在智能监控及操纵控制等现代化技术方面的应用较少,自动化、智能化程度不高,制约了我国农业产业的高质量发展。为此本文设计了一种基于液压驱动的智能农机控制系统,实现了农机智能化并提高了机动性和可靠性。主要的研究工作如下:（1）搭建了智能农机的样机,为其设计了控制系统图并对其控制器、操纵装置、行走及驱动装置、
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21世纪以来我国农机工业的发展得到了大力推动,我国也成为了全球农机制造第一大国。然而我国生产的农机在智能监控及操纵控制等现代化技术方面的应用较少,自动化、智能化程度不高,制约了我国农业产业的高质量发展。为此本文设计了一种基于液压驱动的智能农机控制系统,实现了农机智能化并提高了机动性和可靠性。主要的研究工作如下:（1）搭建了智能农机的样机,为其设计了控制系统图并对其控制器、操纵装置、行走及驱动装置、监测装置等硬件进行选型,之后根据硬件选型设计了智能农机液压系统的油路图以及各部分硬件的接线图,确定了阀控马达作为液压动力元件并分析了其基本方程,据此建立了状态空间模型。（2）为抑制扰动力矩及不确定性因素对智能农机液压系统的影响设计了自抗扰控制器,采用反双曲正弦函数改进了其中的扩张状态观测器并证明了其稳定性,经过改进后的自抗扰控制器可以令农机阀控马达系统快速响应且能很好地抑制输出信号的抖振。（3）为解决智能农机左右两侧履带无机械连接且运动时易发生滑移滑转的问题,分析了智能农机的转向运动学和转向动力学并引入了参数滑移滑转率以衡量滑移滑转带来的影响,在此基础之上设计了基于马达转速的差速转向策略,即分别为内外两侧马达设定基于滑移滑转率的目标转速以形成速差,使智能农机的转向过程更加精确。（4）对设计的自抗扰控制器和差速转向策略分别进行了仿真,同时为应对可能出现的动力不足问题优化了控制策略,加入了Turbo模式在速度下降、动力不足时加大变量泵开度及升高发动机转速来满足动力需求,之后在Co De Sys中编写了控制器程序代码,并在此基础上测试了智能农机样机,性能良好。
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