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本文以项目组自主开发设计的新型液压机械无级变速器(Hydraulic Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)为研究对象,在分析新型变速器的机械结构、传动原理和传动特性的基础上,建立了基于滑转率—阻力分级的拖拉机调速控制策略,以最高生产率为目标制定HMCVT传动系统在纯机械(Mechanical Transmission,MT)、液压机械双流(Hydraulic Mechanical Transmission,HMT)和纯液压(Hydrostatic Transmission,HST)三种不同传动模式下的变速规律,对HMCVT系统调速执行机构进行伺服控制,所提出的控制策略、变速规律和调速执行机构控制算法对提高拖拉机适应复杂多变的作业环境,提升农业生产效率具有重要意义。本论文的主要研究内容如下:(1)分析了新型HMCVT系统的机械结构,指出了HMCVT系统前端模块的结构特点;分析了HMCVT系统在纯机械传动、纯液压传动和液压机械双流传动三种不同传动模式下的传动过程和传动特征。(2)分析了新型HMCVT系统在HMT传动模式下的速比特性、液压功率分流特性、传动效率波动和功率循环现象,基于AMESim建立了HMCVT传动系统仿真模型,对HMCVT系统在不同传动模式下的起步特性、不同排量比下的起步特性以及平地加速换挡过程进行了仿真分析。(3)在分析驱动轮滑转率识别、滑转率对拖拉机生产效率影响和拖拉机作业阻力的基础上,提出了基于滑转率—阻力分级的拖拉机调速控制策略;通过对驱动轮滑转率进行分级,以确定拖拉机调速控制策略的控制优先级;当确定以拖拉机生产效率为第一优先级时,通过对作业阻力进行分级,制定了基于阻力分级的拖拉机最高生产率变速规律,设计了遍历寻优算法,以驱动轮最大驱动功率为优化目标,得到了定油门开度下液压泵—马达排量比与拖拉机车速和负载油压之间的关系,确定了HMT和HST传动模式下的排量比调节曲面,以最大限度地提高拖拉机的生产率。(4)对HMCVT系统的主要调速控制机构—柴油机和液压泵进行伺服控制;在分析柴油机的速度特性、万有特性的基础上;提出了基于全局快速Terminal滑模的柴油机转速控制方法;针对负载油压波动会反向影响液压泵斜盘角度的问题,提出了基于前馈补偿滑模控制的液压泵排量调节控制方法,提高HMCVT系统调速控制机构的伺服控制精度。(5)基于AMESim和Simulink进行模型建立和联合仿真,对HMCVT系统在MT和HMT传动模式下的调速控制策略的有效性进行仿真验证。