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摘要
大功率动力换挡拖拉机作业环境复杂多变，密集布置的挡位和田间载荷波动极易导致频繁随机换挡，破坏拖拉机工况稳定性，影响其性能和作业质量。为解决拖拉机作业过程中随机载荷波动引发的频繁换挡问题，本文提出一种考虑随机载荷自适应修正的换挡控制策略。首先，以油门开度、滑转率和车速为换挡参数，制定变速箱理论换挡规律；然后，引入随机载荷变异系数、油门开度变化量及稳态载荷变化量等3个修正参数，通过模糊规则计算随机载荷波动下的换挡修正量。同时，结合收敛型换挡延迟策略，轻负荷或运输工况采用理论降挡，重负荷作业采用自适应升挡延迟，载荷波动越大，升挡延迟量越大；基于AMESim和Simulink建立了拖拉机传动系统模型，并搭建了大功率拖拉机变速箱控制系统硬件在环仿真平台，开展了不同作业工况下的换挡控制仿真验证。结果表明，所提换挡策略在道路运输工况和犁耕工况下的换挡次数较传统换挡策略分别低63.16%、45%,且燃油消耗量分别为0.76、0.47 kg,较传统换挡策略分别低0.51%、1.03%。在保证作业牵引力的同时，该控制策略可有效抑制随机载荷波动引发的频繁随机换挡，同时兼顾了整车动力性和燃油经济性。
