交叉变轮距车辆作为先进农业技术装备的一项重要研发项目,重点解决农业生产效率受地块大小,种植密度,播种株距、行距等影响因素的限制和农田作业工况下人—机作业疲劳两个方面的难题。农机主要受由农田路面不平度和播种、收割、喷药等作业过程中车身质量非线性变化引起的随机激励,车辆具有很强的非线性。论文基于车辆行驶动力学理论、齿轮传动动力学理论、模态分析理论和模糊PID控制理论,充分利用ADAMS、MATLAB\Simulink、ANSYS软件的仿真特性,将交叉变轮距车辆平顺性优化及控制作为研究内容。首先,推导了车辆作业频率较高的沟垄地路面不平度的时间功率谱密度函数,利用有限带宽白噪声法建立了沟垄地路面M-File-S时域模型,并在MATLAB\Simulink中得到车辆作业速度下的沟垄地时域不平度曲线。其次,建立了交叉变轮距车辆传动系统12自由度弯—扭耦合振动模型,转弯工况下通过数学模型计算分析与动力学仿真相结合,优化了系统特性参数,达到了满意的系统动态性能指标,完成动力传递平稳性的控制研究。将交叉变轮距刚性车架体的车身和车轮、支架视为无阻尼非线性振动系统并在随机激励下进行模态和振型分析。对比仿真分析与理论研究,表明刚性车架体不利于车辆平顺性研究,并提出相应建议。在上述研究基础上,设计了一种新型阻尼可控磁流变悬架系统,分析了车身阻尼比、车身与车轮质量比和车轮与悬架刚度比对车辆平顺性的影响,确定了悬架系统的最优设计参数并构建了模糊PID控制策略。研究结果表明,优化与控制后的磁流变悬架系统极大地提高了交叉变轮距车辆的平顺性,并且磁流变阻尼器控制电流与阻尼力呈明显的一致性关系,降低了系统响应的迟滞性。