摘要
随着我国园艺设备的发展，园艺拖拉机已经成为现代农业中必不可缺的动力机械，园艺拖拉机中转向系统性能的好坏会直接影响操作人员的驾驶感受以及作业效率。本文以最大转向角为57°的园艺拖拉机转向系统为研究对象，采取线控技术对现有全液压转向系统进行优化。为了更好的提高园艺拖拉机的转向性能，对其转向控制系统进行研究，针对该控制系统中存在的缺陷，引入径向基（RBF）神经网络复合滑模策略对其进行优化，具体的研究工作如下： 首先，结合线控技术对园艺拖拉机原有转向系统进行优化，重点介绍了优化后转向系统的组成结构与转向原理；分别设计了园艺拖拉机转向执行模块的液压转向系统以及机械转向系统，理论推导了转向油缸行程与车辆前轮转角之间的数学关系，对转向系统中主要的工作参数进行了计算。 其次，分析了园艺拖拉机线控液压转向控制系统的组成结构；根据传递函数法理论推导了简化的转向控制系统的数学形式，并且选取转向油缸的位移、速度和加速度三个物理量作为状态变量建立了该系统的状态空间表达式；运用Matlab软件绘制了该转向控制系统的开环Bode图并建立了Simulink数学模型，结果表明该系统满足相关转向性能要求。 再次，运用Amesim软件建立了园艺拖拉机线控液压转向控制系统的仿真模型，模拟了车辆转向系统的实际工作情况；对转向系统的转向控制性能展开了研究，结果表明该系统具有一定的转向控制性能，但仍存在一些缺点；结合园艺拖拉机线控液压转向控制系统的实际应用环境，分别探讨了不同系统供油压力、不同电液比例换向阀死区、不同转向油缸活塞直径、不同转向油缸泄漏系数以及不同电子放大器增益对系统动态特性的影响；通过台架试验验证了所建的Amesim物理仿真模型的有效性。 最后，针对园艺拖拉机转向控制系统中存在的缺陷，在Matlab/Simulink中设计了适用于园艺拖拉机转向系统的RBF网络复合滑模控制策略；通过使用Matlab/Simulink和Ameism软件进行联合仿真，结果表明：RBF网络复合滑模控制的控制效果要比常规滑模控制与PID控制的控制效果更好，具有更强的鲁棒性，并且相较于常规滑模控制，RBF复合滑模控制能有效削弱常规滑模控制中的抖振，降低系统因输入抖振而造成元件损坏的风险。
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