基于喂入量的联合收割机速度控制系统的研究

联合收割机的行走速度是影响其生产率和作业质量的重要因素,而喂入量又是决定行走速度的关键.为此,设计了一种基于喂入量的联合收割机行走速度自动控制系统,在阐述原理的基础上,介绍了系统的硬件构成及实现原理,给出了软件设计要点.该系统以单片机为控制核心,根据检测到的喂入量的大小信号实时控制收割机的行走速度,对其做出相应调整,使联合收割机的喂入量稳定在额定的范围内.     

联合收割机行走速度控制系统设计

联合收割机在农业产品收获中发挥的作用越来越大,而前进速度对联合收割机的工作效率有很大影响,喂入量会随着前进速度降低而减小,有效控制联合收割机的行走速度非常重要。设计了联合收割机行走速度控制系统,通过理论依据,论述联合收割机行走速度控制系统模型、工作原理。控制系统硬件设计有液压控制系统、单片机系统和系统I/O口扩展;电路设计有信号采集电路、显示系统电路和输出控制电路。      

联合收割机行走速度自动控制系统的设计

联合收割机在作业过程中,行走速度是影响其生产率和作业质量的重要因素。为此,介绍了一种基于喂入量的联合收割机行走速度自动控制系统,进行了该系统的硬件软件设计。该系统可以根据检测到的喂入量大小信号做出正确的决策,对机组行走速度进行相应地调整,使联合收割机的负荷稳定在允许的范围内。     

联合收割机作业前进速度的合理选择

前进速度是影响联合收割机生产率和作业质量的重要因素.前进速度合理时,联合收割机就能全幅收割作业,达到额定的喂入量,并保证收割机的收割质量,获得较高的生产率.     

基于机器视觉的自动收割机控制系统分析与研究

收割是农业生产的最后一道工序,对作物最终的产量和品质有着直接的影响。我国大部分地区的稻麦都实现了机械化收割,但收割机的控制系统相比整体水平较为落后,包括对行走速度的控制。为此,设计了基于机器视觉的收割机自动控制系统,根据作物图像中的谷粒信息计算作物密度,依照设定的喂入量对收割机行走速度进行相应的调节,以保持较高的作业效率和质量。在试验中,收割机对水稻和高密度种植小麦的作业效率较高,对大麦和低密度种植小麦的作业效率较低,需要设定较大的喂入量值。结果表明:系统从拍摄作物图像到启动步进电机的整个过程耗时1 s,可以实现对收割机行走速度的实时调节。     

谈联合收割机作业时的前进速度

<正>　联合收割机作业时的前进速度是影响生产率和作业质量的重要因素。合理的前进速度应使收割机全幅工作,达到额定喂入量,并保证收割质量,获得较高的生产率。     

喂入量自适应技术在小型联合收割机中的应用

目前,西南地区收获机械化作业全部依靠驾驶员操作,操作水平的优劣导致作业效果千差万别,明显地体现在谷物收获的损失率和含杂率上。为此,拟通过喂入量自动控制系统的搭载,减小收割机在作业时的损失率、含杂率并降低驾驶员劳动强度。作业中,先获取割台升降液压缸的压力变化间接测量收割机作业时的喂入量,与设定的喂入量进行对比,当系统监测到作业喂入量超过设定喂入量偏差范围时,系统会指令执行机构调整收割机行走速度来动态调整收割机喂入量的值,使作业喂入量始终保持在设定的喂入量范围区间。在额定喂入量为1.5kg/s的联合收割机在旱田直线收获对比试验中,搭载有喂入量控制系统的损失率和含杂率分别为1.3%、2.4%,平均喂入量为1.49kg/s;未搭载喂入量控制系统的损失率和含杂率分别为2.6%和3.2%,平均喂入量为1.53kg/s。在田间综合对比试验中,搭载有喂入量控制系统的含杂率、平均喂入量、油耗分别为2.58%、1.52kg/s、3.44kg/667m²;未搭载喂入量控制系统的含杂率、平均喂入量、油耗分别为3.69%、1.68kg/s、3.84kg/667m²。该控制系统测量方法简单、安装方便,可明显降低收割机作业时的损失率和含杂率,也减轻了驾驶员的劳动强度,提高了收割机的作业性能和整机可靠性,具有良好的推广价值。     

智能收割机模糊控制系统应用研究

智能收割机控制系统是为谷物联合收割机在作业过程中控制行走速度快慢设计,从而提高作业效率和作业效果。应用模糊控制技术,集成了行走控制、负荷控制、割台高度控制装置,损失率显示及预警装置,在作业过程中控制速度为基础,割台高度自动调节,通过实时检测喂入搅龙、籽粒搅龙、过桥主动轴、脱粒滚筒等工作状态,调整行走速度,保证联合收割机最佳工作状态;试验结果表明:收割达到高效率、低损失、低劳动强度的效果,为精准、智能农业提供新的装备。     

基于模糊PID参数整定的收获机前进速度控制优化

为了提高联合收获机前进速度控制的精度,解决前进速度控制的滞后问题,使收割机具有稳定的负荷和良好的脱粒能力,对驱动轮轴装配机构进行了改进,并提出了基于灰色预测的模糊PID控制方案,将其应用在了纵流联合收割机的控制系统中。控制系统使用单片机作为速度的控制装置,并可对装置故障做出预警。为了测试收割机速度灰色预测模糊PID控制方法的有效性和可靠性,对收割机的速度控制进行了测试。以喂入量作为干扰信号,通过测试发现:灰色预测模糊PID控制的速度控制响应时间短,响应迅速,满足设计需求,可以在各类联合收割机的速度控制器推广使用,为收割机速度控制的研究提供了较有价值的参考。     

晚稻机插技术要领

（1）掌握正确的前进速度和喂入量。喂入量是衡量机车效率的重要指标。超过额定量,联合收割机就会处于超负荷作业状态。在收割时驾驶员应根据稻麦秸秆高低、产量等因素适当调节联合收割机的前进速度。控制喂入量,使收割机工作中的前进速度、喂入量、脱粒、分离、清选等主要环节配合默契,避免超负荷作业。     

整秆式甘蔗收获机输送调控系统设计与试验

针对甘蔗生长的随机性使收获机喂入量随时变化,易导致整秆式甘蔗收获机输送堵塞或工作效率低下的问题,设计了一种整秆式甘蔗收获机输送调控系统。该系统由动态扭矩传感器、PLC控制系统、液压系统、伺服电机系统组成,通过实时调节输送辊转速与喂入速度使得甘蔗收获机输送能力与喂入量相匹配,减少甘蔗堵塞情况。通过搭建甘蔗收获机试验平台,开展甘蔗输送调控试验。甘蔗输送调控试验结果表明,安装了输送调控系统后,各试验水平下的甘蔗平均输送速度为4.06、3.42、3.04、2.42m/s,相比无调控系统有了明显提升,并且收获机输送能力在喂入量峰值过后恢复到初始值,保证了工作效率;调控试验的平均堵塞率降低到5%,输送调控系统对缓解输送堵塞有显著作用。     

电动助力式螺旋条施机控制系统的设计

在西南山地丘陵地区,田地施肥多人工撒施或使用小型施肥机,存在劳动强度大、均匀性差等问题。为了减小劳动强度、提高施肥效率及均匀性,设计了一种电动助力式螺旋条施机,该条施机整机由控制系统、螺旋式排肥机构、速度检测机构和机架四大部分组成。控制系统根据施肥量设置值和轮速信号控制步进排肥电机执行动作,从而实现精量均匀施肥。试验结果表明:当设定施肥量一定时,条肥机行走距离与排肥机构排肥量成线性关系。该条施机可降低劳动强度、提高施肥效率和农业机械的机电一体化程度。     

精准网络通信理念在智能作物收获机中的应用

为进一步提高作物收获机的智能通信水平,从精准网络理念角度出发对其通信系统展开研究.全面理解智能收获机一站式的集中收获作业机理,考虑车辆运动的非线性特点及收获执行部件(摘辊系统及相连接组件等)运动参数与作物收获破损关系,搭建该类型智能化作物收获机的精准网络通信控制模型,运用数据传感融合核心算法,针对通信系统硬件配置及软件...     

一种饲料收获机的发动机过载自适应调整装置及方法

随着畜牧产业的快速发展,青饲料种植面积逐年增加,而青饲料收获季节较短,过早、过晚收获都会造成饲料营养流失,需要用户在有限时间内高效率完成收获,驾驶员通过增加作业幅宽或者提高收获机的作业速度来提高效率,引起发动机过载工作,造成收获机停机。针对上述问题,设计了一种饲料收获机的发动机过载自适应调整系统。该系统通过操纵手柄的反馈信号判定收获机的前进方向,实时采集发动机转速和发动机负载百分比数据,一键启动自适应模式,当发动机过载作业时,控制器通过减少行走泵电磁阀的电流来降低收获机的前进速度,收获机喂入量相应跟着减少,就降低了发动机负载。该自适应系统可以有效降低机手的劳动强度,提高饲料收获机的作业效率。     

自走式柠条饲料联合收获机设计

设计了一种自走式柠条饲料联合收获机。该机可一次性完成柠条的平茬、输送、切断和装箱联合作业,采用了自动化程度较高的液压行走系统和基于DSP的满负荷喂入与行走速度匹配的智能化控制技术。介绍了该机的工作原理,并对主要工作部件结构进行了设计。田间测试证明,整机性能指标达到任务书要求,符合国家有关标准和地方标准的要求。      

自控玉米收获机控制算法协同分析

以玉米收获机控制算法为研究对象,对玉米收获机作业过程进行分析,建立收获机行进速度和脱粒滚筒转速之间的控制模型,研究喂入量与玉米收获损失率之间的关系。基于协同分析的方式,利用MatLab模糊控制推理模型搭建玉米收获机行进速度、拨禾切断装置转速、输送装置转速以及脱粒滚筒装置转速之间的相互影响关系。实验数据表明:各装置转速随着喂入量的变化而变化,拨禾切断装置和输送装置的转速变化时机与喂入量变化时机基本相同,脱粒滚筒转速变化存在相对延迟。     

仔猪自动精细饲喂系统设计与试验

针对目前仔猪养殖成本高、自动化程度低的问题,设计了仔猪自动精细饲喂系统。系统包括机械本体和控制系统两部分,机械本体主要由下料电动机及下料螺旋装置、搅拌电动机及搅拌刀片和供水系统组成;控制系统主要由移动控制终端、控制器控制面板及控制器组成。系统控制部分可根据液位传感器、光电传感器和电动机编码器信号对自动精细饲喂装置的下料电动机、搅拌电动机和上水水泵进行实时控制,实现仔猪饲喂过程中的配料、搅拌、喂料、冲洗料桶和食槽的自动化。系统测试结果表明:系统运行稳定可靠,能够实现干湿料的精细混合和均匀搅拌;以电动机转速为150 r/min为例进行试验,自动精细饲喂系统的落料量与电动机的运行时间成正比关系(r~2=0.999 4),实际落料量与理论计算的落料量一致,其误差小于5%;测量饲喂系统螺旋装置转速分别为50、100、150、200、250 r/min时的下料量,结果表明下料量不随旋转输送装置转速的增加而无限增加,在转速为200 r/min时达到最大值,为0.133 t/h;该自动精细饲喂系统现场试验表明第2周与第3周喂养仔猪平均日增长量约为人工喂养的2倍。     

甘蔗收获机入土切割深度控制系统研究

甘蔗入土切割可以有效降低根切破头率,由于西南丘陵山地蔗田凹凸不平,现有甘蔗收获机难以控制刀盘进行入土切割作业,导致甘蔗机收产生大量根切破头。针对以上问题,本文利用自行研制的甘蔗入土切割试验台,基于角度传感器、切割压力传感器,设计了一种多传感器数据融合的入土切割控制系统,开发了基于PID算法的刀盘高度控制策略,运用Matlab/Simulink构建系统仿真模型。仿真结果表明,入土切割控制系统的稳定时间为0.67 s,超调量为8.6%。为验证入土切割控制系统的作业效果,以前进速度、地面波长和地面振幅为试验因素模拟蔗田路面,进行了台架试验。试验结果表明,当前进速度为1 km/h、地面波长为1 m、地面振幅为4 cm时,最小平均入土切割深度误差为3.26 mm。当前进速度为3 km/h、地面波长为1 m、地面振幅为12 cm时,最大平均入土切割深度误差为8.87 mm,刀盘可以保持入土切割。研究可为入土切割控制系统的开发提供数据支撑和理论依据。