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趙春江院士團隊新作!純電動輪邊驅動拖拉機來了?

   時間:2024-10-15 13:21 來源:ITBEAR作者:馮璃月

中國工程院院士趙春江攜手中國農業大學、江蘇大學等科研團隊,共同研發出一種新型純電動輪邊驅動拖拉機,這一創新成果已在《Engineering》上發表,題為“一種可降低排放并且提高作業效率的純電動輪邊驅動拖拉機”。

該研究致力于提升拖拉機的作業生產率與經濟性,其底盤系統設計獨具匠心,涵蓋了電機驅動系統、電池變位系統和電液懸掛系統。其中,電機驅動系統通過“驅動電機+輪邊減速器”的形式,既滿足了特定的牽引性能要求,又確保了能耗的經濟性。

電池變位系統的設計也別具一格,高質量的動力電池包直接取代了原有的配重,并借助實時移動機構,實現了精準的軸載分配。而電液懸掛系統則為拖拉機提供了多樣化的作業控制模式。

為了提升拖拉機的牽引效率并適應復雜的土壤條件,研究人員構建了具有9個自由度的電動拖拉機耕作機組動力學模型。該模型綜合考慮了耕作阻力、耕作深度、縱向加速度等多個因素,有效解決了拖拉機在田間作業時可能遇到的多種問題。

基于這一模型,研究人員還提出了電動拖拉機子系統的控制方法,包括基于最優滑轉率的驅動輪轉矩主動控制方法,以及牽引力和前-后軸荷的聯合控制方法。這些方法不僅提高了牽引效率,還降低了能耗,解決了傳統拖拉機牽引控制的不足。

田間測試結果顯示,與轉矩平均分配控制模式相比,轉矩主動控制模式使拖拉機滑轉率減少了14.83%,牽引效率提高了10.28%。而與傳統牽引控制模式相比,聯合控制模式則使拖拉機滑轉率減少了15.05%,牽引效率提高了3.7%,驅動電機總能耗降低了4.9%。

 
 
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