自走式喷杆喷雾机适合大面积作业,具有作业效率高,喷洒质量良好等优点,但由于水田作业环境复杂,地面附着系数低,泥脚深浅不一等情况,打滑状况时有发生。目前市场上自走式喷杆喷雾机均缺乏对打滑状况的自动检测与自主控制功能,严重影响作业效率。针对上述问题,研制了水田自走式喷杆喷雾机工况检测及滑转控制系统,并搭建液压实验台进行了单轮的驱动防滑实验。主要研究内容如下:1.建立水田自走式喷雾机的十三自由度动力学模型。采用模块化的建模方法,分别建立了车身与车轮的动力学模型和轮胎模型;完成附着系数变化、地形变化、直线加减速、前轮转角阶跃输入和正弦波输入等典型工况的仿真分析,基于车辆的动态响应,验证了模型的正确性。2.研究基于T-S模糊模型的路面识别器。以通过Burckhardt轮胎模型描述的六条典型路面的μ-s关系曲线作为样本数据库,根据自走式喷雾机当前的附着系数与同样滑转率下数据库中各典型路面附着系数的相似程度,采用加权平均法,计算当前路面的峰值附着系数和最佳滑转率。提出了对于车轮滑转和车身侧滑防滑控制方案以及侧滑风险预警方法。3.设计阀控液压马达系统的模糊PID控制器。基于阀控液压马达系统的数学模型,使用MATLAB/Simulink软件进行模糊PID控制器对马达转速和滑转率控制的仿真模拟。4.设计驱动防滑控制系统。系统主要包括检测单元的转速、转角、车速和姿态等传感器,控制单元的车载电脑和下位机工控板,执行单元的电磁阀放大器、电磁阀组等;实现了水田自走式喷雾机转速、转角、车速、车姿等关键工况参数的采集与驱动防滑模糊PID控制。5.搭建阀控液压实验台,开展单轮滑转控制实验研究。采用磁粉制动器调控负载扭矩,模拟附着系数降低造成的车轮滑转情况,并进行了驱动防滑控制的实验。实验结果表明在未知的路面上,系统可以有效估计出峰值附着系数和最佳滑转率,并对滑转率进行调控,提高利用附着系数,满足提升喷雾机防滑能力的需求。