设计了多种基于行星齿轮机构的双电机动力耦合结构方案,利用杠杆分析法得出多种动力耦合装置的定量关系,对比分析各方案的传动特性,选出两种较好的方案进行了动力匹配及参数计算。基于Simulation X搭建双电机动力耦合装置传动仿真模型,进行运动学仿真分析,优选出最终传动方案。仿真分析结果表明,提出的选型方法能有效减少耦合传动方案数量,选出的动力耦合传动方案转速及转矩性能优异,可满足电动拖拉机多工况作业需求。该项研究对行星轮系及汽车变速器开发具有重要的理论意义。

以双能源电动拖拉机的主要电源部件为研究对象,从电动拖拉机的实际作业工况需求出发,选择适当精度的锂离子电池和超级电容的等效电路模型。依据锂离子电池和超级电容的试验数据,再采用三次样条插值方法,从而辨识出锂离子电池和超级电容等效电路模型中的各参数。基于MATLAB/Simulink将锂离子电池和超级电容的数学模型转换为Simulink仿真模型。该研究可以为后续电动拖拉机的双能源结构方案制订及能量管理策略研究打下基础。

以一种适用于设施大棚作业环境的履带电动拖拉机的电源系统为研究对象,选择田间转移运输这一典型作业工况,对该工况下的电源SOC及功率输出进行仿真分析。仿真结果表明,随着运输作业速度的升高,电池SOC下降得越快,连续运输作业时间越短。同时,电池输出功率和需求功率能够保持一致,证明模型的稳定性和准确性。该研究可以为后续电动拖拉机的能源管理控制策略研究和控制器开发打下基础。

为解决电动拖拉机电动悬挂系统响应速度较慢、提升力不足和故障率高等问题,设计一种电动拖拉机液压悬挂系统方案。根据电动拖拉机作业特性,选择驱动电机与负载敏感泵组成液压悬挂系统驱动单元,设计了阀前补偿与三位四通电液比例换向阀组成的液压系统方案,该方案具有结构简单、功率损耗小等优点。利用AMESim软件建立电动拖拉机悬挂液压系统主要元件和系统模型,对其工作性能进行了仿真分析。仿真结果表明:所设计电动拖拉机液压悬挂系统具有较好响应性和稳定性,可满足电动拖拉机犁耕等作业要求。