基于整机经济性的拖拉机HMCVT目标速比优化及控制仿真

简介

[目的]本研究旨在提高装备液压机械无级变速箱(HMCVT)的拖拉机的经济性,使拖拉机在任意工况下都能工作在整机经济性最佳的工作点上。[方法]对变速箱传动效率进行分析,设计中心复合试验对泵控马达系统进行效率试验,通过响应面法建立了泵控马达系统效率的回归方程,运用液压功率分流比法建立变速箱整体传动效率模型。提出以发动机燃油消耗率与变速箱传动效率之比作为目标函数,运用粒子群算法优化任意负载任意车速下的最优经济性速比。最后设计模糊PID控制器,实现对经济性速比的控制。[结果]建立了整机经济性最佳的目标速比三维图,仿真结果表明在作业工况改变时,模糊PID控制器能实现对目标速比的跟踪,与常规发动机经济性最优的控制策略相比,在3种工况下整机燃油消耗率分别降低了5.73%、9.36%和3.97%。[结论]本文提出的拖拉机整机经济性最优的速比控制策略能有效提高拖拉机田间作业的经济性,研究结果为实现装备HMCVT的拖拉机的智能化控制提供理论参考。