基于POT模型的大功率拖拉机传动轴载荷时域外推方法

S220%TU413.4; 为得到大功率拖拉机传动轴在田间作业工况下的载荷谱,该文针对传统传动系载荷谱编制过程中雨流计数及雨流域外推方法的局限性,提出基于POT(peak over threshold)模型的大功率拖拉机传动轴载荷时域外推方法.首先搭建了拖拉机传动轴扭矩测试系统,利用无线扭矩传感器采集大功率拖拉机传动轴在田间犁耕作业工况下的载荷数据;基于极值理论建立 POT 模型,利用灰色关联度分析方法选取最优阈值,确定时域载荷数据中上限、下限阈值分别为 497 和333 N·m.对超越阈值的极值载荷进行提取并利用广义帕累托分布(generalized pareto distribution,...

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Published in农业工程学报 Vol. 35; no. 15; pp. 40 - 47
Main Authors 杨子涵, 宋正河, 尹宜勇, 赵雪彦, 刘江辉, 韩建刚
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室,北京,100083%洛阳西苑车辆与动力检验所有限公司,洛阳,471000 01.08.2019
Subjects
agricultural machinery
models
参数估计
广义帕累托分布
模型
loads
载荷
transmission shaft
generalized pareto distribution
POT
时域外推
time domain extrapolation
parameter estimation
农业机械
传动轴
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Summary:S220%TU413.4; 为得到大功率拖拉机传动轴在田间作业工况下的载荷谱,该文针对传统传动系载荷谱编制过程中雨流计数及雨流域外推方法的局限性,提出基于POT(peak over threshold)模型的大功率拖拉机传动轴载荷时域外推方法.首先搭建了拖拉机传动轴扭矩测试系统,利用无线扭矩传感器采集大功率拖拉机传动轴在田间犁耕作业工况下的载荷数据;基于极值理论建立 POT 模型,利用灰色关联度分析方法选取最优阈值,确定时域载荷数据中上限、下限阈值分别为 497 和333 N·m.对超越阈值的极值载荷进行提取并利用广义帕累托分布(generalized pareto distribution,GPD)对极值载荷的分布进行拟合,拟合结果与极值载荷样本之间的相关系数均大于0.99,将生成服从GPD的新极值点取代原样本中的极值点从而实现时域载荷数据的外推.结果表明,GPD能够准确描述大功率拖拉机传动轴载荷超越阈值的分布情况,与雨流域外推方法相比,基于POT模型的载荷时域外推方法不仅可以获得任意里程的载荷时域序列,还能够极大程度保留实测载荷循环的次序,为今后大功率拖拉机传动系的室内载荷谱加载试验提供更加真实可靠的数据支持.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.006