拖拉机动力换挡变速器电控系统设计研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文拖拉机动力换挡变速器电控系统设计研究DesignandResearchofPowerShiftTransmissionElectronicControlSystemforTractor学位申请人：王伟赵剡水教授级高工指导教师：周志立教授一级学科：机械工程二级学科：车辆工程学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：I摘要摘要目前国产拖拉机广泛采用的手动变速器存在生产效率低、驾驶员劳动强度大、换挡过程动力中断等问题。动力换挡变速器能够弥补传统手动变速器的不足，可实现动力的连续性输出，提高了拖拉机的动力性和燃油经济性，降低了驾驶员的劳动强度。为适应我国拖拉机变速器发展的需要，开展动力换挡变速器电控系统的研究具有一定的理论意义和实用价值。论文以东方红1804拖拉机为研究对象，在对其动力换挡变速器结构和工作原理进行介绍的基础上，将变速器控制系统分为硬件设计和软件设计两个部分。依据控制要求和动力换

3、挡变速器的特点制定了变速器控制单元（TransmissionControlUnit，简称TCU）的开发方案，选取了硬件系统集成芯片的型号。在完成拖拉机动力换挡TCU功能设计的基础上，对各个功能模块进行了硬件电路设计，包括输入信号采集模块、输出信号驱动模块、通信模块及最小系统等，并对硬件系统进行了抗干扰设计。基于μC/OS-II的特点，在微处理器MC9S12XDP512上应用嵌入式实时操作系统μC/OS-II，通过其内核的移植和多任务应用程序的设计，满足了动力换挡变速器的控制要求，提高了系统的实时性和可靠性。建立了发动机仿真模型、变速器仿真模型、和液压执行机构仿真模型等；借助

4、dSPACE和Matlab软件，搭建了拖拉机动力换挡变速器控制器半实物仿真平台，使控制器在虚拟作业环境中工作，完成了仿真试验，结果表明：拖拉机动力换挡变速器电控系统能够实现预期功能。关键词：拖拉机；动力换挡变速器；电控系统；硬件系统；嵌入式操作系统论文类型：应用基础研究选题来源：河南省重点科技攻关计划基金项目IIABSTRACTABSTRACTNowadaysmanualtransmissionsarewidelyusedontractors,whichhaveproblemsoflowproductionefficiency,highlaborintensityofdri

5、vers,powerinterruptionintheprocessofshiftingandsoon.Powershifttransmissioncanmakeuptheseweaknessesinthetraditionalmanualmechanical,besidesitcanalsoachievecontinuousoutputpower,improvethetractor’spowerperformanceandfueleconomy,anddecreasethedriver’slaborintensity.Inordertoadapttothetransmis

6、siondevelopmentoftractorinourcountry,theresearchaboutelectroniccontrolsystemofpowershifttransmissionisimportantlytheoreticalandpracticablyvaluable.Inthispaper,theYTO-1804isthemainstudyobject.Basedonintroducingthestructureandworkingprincipleofpowershifttransmission,thewholesystemisseparated

7、totwomainparts,thedesignofcontrollingsoftwareandthedesignofcontrollinghardware.Itmakesadevelopmentplanfortransmissioncontrolunit(shortforTCU)accordingtothecontrolrequirementsandthefeatureofpowershifttransmission.Onthebasisoffunctiondesignofelectroniccontrolsys