遥控变速系统中电动推杆式换向与遥控装置的研究

摘要

近年来，随着控制及电子信息技术的发展，智能农机已经迈出了很大一步，但部分传统农机的变速箱仍没有实现全自动换向，手动换向操作强度大且换向时动力切断时间较长等因素，影响到农机的作业效率且使其在不同路况行进时通过性差，因此，本课题开展将手动变速箱设计为自动换向的遥控控制系统具有简化驾驶操作程序、改善行车舒适性的现实意义。
　　本文提出在柴油机油门、离合器操作杆及手动变速箱的变速杆上加装相应的电动推杆，在以STC12C5A60S2单片机为核心处理器的控制下实现油门、离合、档位的自动控制，再利用遥控装置来达到遥控控制自动点火、自动换向、自动加减油门等动作的目的。
　　首先，阐述国内外农机遥控技术与变速技术的研究状况及发展趋势;接着在分析智能控制技术及运动控制技术的基础上，进行遥控变速系统的总体设计，包括电动推杆式换向端设计、遥控装置端设计以及无线通信协议的设计。
　　其次，根据系统的总体设计与功能要求进行系统的硬件电路与软件流程的设计;分析电动推杆式自动换向系统的特点，提出利用基于档位位置的PID算法与位置状态检测相结合的方法来确定档位，进而达到自动换向的目的。
　　最后，利用MATLAB软件对电动推杆式自动换向控制系统进行建模仿真，分析仿真曲线得到电动推杆能够快速响应且准确到达预定档位，能满足系统需求;同时，在空阔无干扰的地面上对遥控装置的样机进行距离测试，其有效距离可以达到300m，验证了通信协议的可靠性，同时也反映出系统设计的可行性;为下一步遥控系统的具体试验提供了基础与条件。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 农机相关技术的国内外研究状况

1．2．1 遥控技术的国内外研究状况

1．2．2 变速技术的国内外研究状况

1．3 农机相关技术的发展趋势

1．3．1 遥控技术的发展趋势

1．3．2 变速技术的发展趋势

1．4 研究的主要内容

2 遥控变速系统的总体设计

2．1 控制技术基础简介

2．2 遥控变速系统的总体设计

2．2．1 电动推杆式换向端设计

2．2．2 遥控装置端设计

2．2．3 无线通信协议设计

2．3 本章小结

3 遥控变速系统的硬件设计

3．1 系统功能要求

3．2 系统硬件设计

3．2．1 变速机构换向原理

3．2．2 硬件选型介绍

3．2．3 单元电路设计

3．3 本章小结

4 遥控变速系统的软件设计

4．1 档位推杆控制

4．2 串口通信

4．3 遥控控制

4．4 人机界面显示

4．5 本章小结

5 遥控变速系统的试验与分析

5．1 试验平台

5．2 换向控制系统仿真试验

5．2．1 系统建模

5．2．2 仿真及分析

5．3 遥控装置性能试验

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文