丘陵山地拖拉机路面谱测试及再现方法研究

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1、分类号：S219.1单位代码：10183研究生学号：2015412069密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）丘陵山地拖拉机路面谱测试及再现方法研究ResearchonPavementSpectrumTestofHillsideTractorsanditsReappearanceMethod作者姓名：黄健专业：机械设计及理论研究方向：工程机械与智能控制指导教师：马文星教授培养单位：机械科学与工程学院2018年5月——————————————————————————丘陵山地拖拉机路面谱测试及再现方法研究——————————————————————————Re

2、searchonPavementSpectrumTestofHillsideTractorsanditsReappearanceMethod作者姓名：黄健专业名称：机械设计及理论指导教师：马文星教授学位类别：工学硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，

3、独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》

4、和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□√硕士□博士学科专业：机械设计及理论论文题目：丘陵山地拖拉机路面谱测试及再现方法研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市人民大街5988号吉林大学南岭校区逸夫机械材料馆738室（130022）作者联系电话：13694302661摘要丘陵山地拖拉机路面谱测试及再现方法研究随着我国农业结构逐步走向以机械化生产为主的种植大户时代，农业机械也必将向着高端化、智能化不断推进。融合了新技术、新功能，满足人们特殊需求的新型农机也将成为市场上重要的一部分。以新型丘陵山地拖拉机为例，

5、能否适应地形复杂、道路条件差等恶劣工作环境将直接影响山地地区的农业生产。作为方案之一而提出的可调平山地拖拉机经验证可以克服丘陵山地的恶劣工作条件，但在整车设计过程中因以往的经验设计法不能适用于其特殊的结构，需提出一系列新的设计、测试方法。基于此种需求，本文以实车测试的方式，对拖拉机工作及行走中多种常见路面的路面不平度进行了试验研究，获得了全面的路面谱数据。为调平山地拖拉机结构设计、结构仿真提供了准确路面信息，同时设计了室内道路模拟试验台，实现了路面数据的室内再现，为今后调平策略准确性及效果的研究打下了基础。主要的研究内容如下。（1）以接触式路面谱测量法中的惯性

6、基准加速度测量方法为基础，根据测试要求设计了最高可采集300Hz信号频率的多传感器融合测试系统。在保证数据精度的前提结合具体测试地点制定了测试方案。为确保传感器采集数据准确反映拖拉机行驶状态，选择合适的测试车辆将传感器安装于适当位置。基于LabVIEW开发了测试系统软件并调试成功后将测试拖拉机运送至测试地点进行了采集试验，采集了不同路面状况的路面谱试验数据。（2）对采集到的路面数据按去均值、去趋势项及数字滤波的顺序进行了处理，将加速度信号的高频部分及倾角信号的低频部分进行了提取，通过时域分析初步验证了测试系统及采集数据的可靠性。将预处理之后的加速度序列积分成位

7、移序列，同时根据倾角传感器安装位置将倾角信号解算为相应车轮的位移。采用AR模型（自回归模型）对叠加后的位移序列按标准指数方程进行了拟合，通过提取特征值分析了不同路面的频率构成并进行了等效路面谱的研究。通过谱密度方法分析拟合结果在不同频率区间的表现，指出了频率特征与实际路面细节的关联，为非标准路面的分类指出可行的方向。I（3）采用模块化设计方法设计了4通道独立加载室内道路模拟试验台，建立了试验台三维模型，分析了激励模块固有频率特性以保证试验安全并作为确定截止频率区间的依据。设计了试验台用伺服液压系统，实现了通过数字信号进行的系统控制及模拟量的采集。设计了试验台控

8、制系统、软件控制平台并通过简单信号进行