机械-液压组合式大豆割台仿形装置设计与仿真 被引量：5

1

作者 李泽瑞 徐立章 +2 位作者 徐翔谦 徐蕾 柴晓玉 《农机化研究》 北大核心 2024年第5期60-65,共6页

针对传统大豆割台仿形范围有限导致割台损失大、粮箱内含杂量高等问题,设计了一种机械-液压组合式大豆割台仿形装置,通过分段仿形提高了大豆割台的仿形范围。基于大豆割台几何关系,构建了割台液压油缸伸缩量和割台离地高度变化量之间的... 针对传统大豆割台仿形范围有限导致割台损失大、粮箱内含杂量高等问题,设计了一种机械-液压组合式大豆割台仿形装置,通过分段仿形提高了大豆割台的仿形范围。基于大豆割台几何关系,构建了割台液压油缸伸缩量和割台离地高度变化量之间的函数关系,为割台高度自适应调控提供了理论支撑。为了实现割台高度的自动化调控,设计了一种割台离地高度检测装置,并针对其工作过程中出现的仿形板下陷、跳动等问题,利用RecurDyn进行了动力学仿真,确定了复位扭簧的最佳扭矩为16N·m。通过田间试验验证了大豆割台仿形装置的仿形效果,为大豆收获机械设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 大豆割台 分段仿形 割台高度检测 动力学仿真

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玉米收获机割台高度自动调控系统设计与试验 被引量：22

2

作者 耿爱军 张猛 +3 位作者 张姬 张智龙 高昂 郑金龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期118-125,共8页

针对目前国内玉米收获机割台操控仍依靠机械调控、调整不便等问题,设计了一种割台高度自动调控系统。该系统包括浮动压紧式仿形机构、STM32控制单元、显示模块、按键模块、电磁阀驱动模块等。浮动压紧式仿形机构由角度传感器、仿形板、... 针对目前国内玉米收获机割台操控仍依靠机械调控、调整不便等问题,设计了一种割台高度自动调控系统。该系统包括浮动压紧式仿形机构、STM32控制单元、显示模块、按键模块、电磁阀驱动模块等。浮动压紧式仿形机构由角度传感器、仿形板、扭簧、固定轴等组成,利用ADAMS软件得到了仿形板垂直高度变化情况并设计了扭簧,能够较好贴附地面行走。建立了割台高度自动调控参数模型,采用PID控制算法实现割台高度的自动调控。控制系统通过仿形机构检测割台的离地高度,经STM32控制单元处理后,通过割台油缸自动调整割台的离地高度。测试结果表明,割台在按键模式下调控时平均响应速度为0.42 m/s,在自动调控模式下割台实际高度与设定高度的误差在20 mm以内,均满足玉米收获机割台调控的需要。研究结果可为玉米收获机智能化设计提供参考。 展开更多

关键词 玉米收获机 割台高度 自动调控 设计 试验

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联合收割机割台高度自适应调节系统的设计与试验 被引量：18

3

作者 廖勇 向阳 +3 位作者 吴明亮 刘大为 陈益千 李亚军 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期326-329,共4页

针对联合收割机作业过程中割台高度调节依赖机手经验的现状,为碧浪4LZ–1.2履带自走式联合收割机设计了一种割台高度自适应调节系统。该系统主要由作物高度检测装置、割台高度检测装置、液压执行装置和控制单元组成。系统采用单侧红外... 针对联合收割机作业过程中割台高度调节依赖机手经验的现状,为碧浪4LZ–1.2履带自走式联合收割机设计了一种割台高度自适应调节系统。该系统主要由作物高度检测装置、割台高度检测装置、液压执行装置和控制单元组成。系统采用单侧红外反射的方式检测作物高度,通过位移传感器测量举升液压缸伸缩量来检测割台高度,通过改变电磁阀的闭合时间及方向实现割台升降,以作物实际切割高度为控制对像,采用模糊PID算法进行控制。试验结果表明,割台高度调节的最大误差为2 cm,作物高度检测装置的检测误差范围为0~2 cm,割台在上升和下降时系统响应速度分别为0.22 m/s和0.16 m/s。 展开更多

关键词 联合收割机 割台高度检测 作物高度检测 自适应调节

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甘蔗收获机割台随动控制系统设计与试验 被引量：17

4

作者 宫元娟 金忠博 +3 位作者 白晓平 王思佳 吴玲 黄婉媛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期119-128,138,共11页

针对国内现有甘蔗收获机无法对割台高度实施自动控制的问题,设计了一种割台随动控制系统。系统由自重摆动式仿形机构、STM32控制器、位移传感器、上位机模组、按键模块、电磁阀及驱动模组组成。自重摆动式仿形机构与地面直接接触并保持... 针对国内现有甘蔗收获机无法对割台高度实施自动控制的问题,设计了一种割台随动控制系统。系统由自重摆动式仿形机构、STM32控制器、位移传感器、上位机模组、按键模块、电磁阀及驱动模组组成。自重摆动式仿形机构与地面直接接触并保持贴附,实时检测收获作业时的地面起伏变化,同时可以依靠仿形机构外廓曲面减小收获机倒退时地面对自身关键部件的冲击。建立割台高度控制参数模型,运用PID控制算法,有效地实现收获机割台高度的精确控制,进一步提升了甘蔗收获机自动化水平和工作性能。田间试验结果表明,收获机在安装割台随动控制系统后,割台随地形起伏变化而变化,使破头率降低,平均破头率为21%,通过与人工控制收获试验对比,平均破头率下降18.5个百分点。 展开更多

关键词 甘蔗收获机 割台高度 仿形机构 自动控制 地形检测

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基于超声波传感器的割台高度控制系统设计 被引量：26

5

作者 杨术明 杨青 +1 位作者 杨银辉 杨树川 《农机化研究》 北大核心 2008年第3期134-136,156,共4页

传统联合收割机割台利用机械仿形机构或人工方法来调整工作高度,其实时性和准确性较差,且不能进行割台高度数据的获取和分析。为了适应联合收割机智能化的发展要求,设计了基于超声波传感器的割台高度控制系统。该系统以AT89C52单片机为... 传统联合收割机割台利用机械仿形机构或人工方法来调整工作高度,其实时性和准确性较差,且不能进行割台高度数据的获取和分析。为了适应联合收割机智能化的发展要求,设计了基于超声波传感器的割台高度控制系统。该系统以AT89C52单片机为控制中心,通过液晶显示模块LCM1602动态显示割台高度。采用此系统可在工作过程中全程监控联合收割机的割台变化情况,并能简化联合收割机的机构,提高其自动化程度。 展开更多

关键词 自动控制技术 割台控制系统 设计 联合收割机割台 超声波 高度 动态显示

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基于LQR的联合收割机割台高度控制研究 被引量：4

6

作者 刘青山 李川 +2 位作者 魏新华 卢泽民 王爱臣 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期65-72,共8页

针对联合收割机作业过程中田间路面起伏影响割台高度进而导致割台高度测量难和喂入量波动等问题,提出基于双惯性传感器的联合收割机割台高度实时获取方法和基于线性二次调节器(linear quadratic regulator,LQR)的割台高度控制方法。通... 针对联合收割机作业过程中田间路面起伏影响割台高度进而导致割台高度测量难和喂入量波动等问题,提出基于双惯性传感器的联合收割机割台高度实时获取方法和基于线性二次调节器(linear quadratic regulator,LQR)的割台高度控制方法。通过两个惯性传感器分别测量联合收割机车身和倾斜输送器倾角实时求得割台高度,基于运动学和割台结构分析建立割台系统数学模型,通过选择性能函数求解线性二次型最优控制问题,得到割台高度控制的最优解,并根据最优解控制液压缸调节割台高度,使割台高度稳定在预设范围内。仿真结果表明,传统PID控制器跟踪含有随机噪声的阶跃信号时误差均方根为0.226°,而LQR控制器跟踪含有随机噪声的阶跃信号时误差均方根为0.133°,因此LQR控制器的动态性能优于传统PID,可以提高割台高度的调控质量。 展开更多

关键词 联合收割机 割台高度 最优控制 线性二次型

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玉米倒伏对机械粒收损失的影响及倒伏减损收获技术 被引量：21

7

作者 薛军 董朋飞 +5 位作者 胡树平 李璐璐 王克如 高尚 王浥州 李少昆 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期116-120,126,共6页

通过调查玉米田间倒伏率与机械粒收产量损失率,建立倒伏率与机械粒收损失率之间的量化关系,采取改变割台高度和收获方向等措施,明确不同收获方式对产量损失的影响。结果表明,倒伏对玉米产量影响主要表现为落穗损失。与根倒相比,茎折对... 通过调查玉米田间倒伏率与机械粒收产量损失率,建立倒伏率与机械粒收损失率之间的量化关系,采取改变割台高度和收获方向等措施,明确不同收获方式对产量损失的影响。结果表明,倒伏对玉米产量影响主要表现为落穗损失。与根倒相比,茎折对玉米产量损失的影响更大,茎折每增加1%,落穗率增加0.28%;根倒每增加1%,落穗率增加0.17%。茎折发生的部位越低,落穗率越高。收获时降低收获机割台可以减少部分产量损失,易造成收获机割台堵塞,收获速度和效率大幅下降。与顺倒伏方向和垂直倒伏方向收获相比,逆倒伏方向收获的落穗损失最低。 展开更多

关键词 玉米 机械粒收 倒伏 落穗损失 割台高度 收获方向

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基于倾角传感器的割台高度自适应调节系统 被引量：7

8

作者 龙震寰 向阳 +3 位作者 李亚军 胡正方 刘安稳 代秀峰 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期200-208,共9页

针对现有稻麦联合收获机割台高度自动调节系统存在传感器受环境干扰大、安装复杂和成本高等问题,提出一种基于车身倾角和割台倾角的割台高度间接测量方法,建立了相关的数学模型,并在此基础上研制一种基于倾角传感器的割台高度自适应调... 针对现有稻麦联合收获机割台高度自动调节系统存在传感器受环境干扰大、安装复杂和成本高等问题,提出一种基于车身倾角和割台倾角的割台高度间接测量方法,建立了相关的数学模型,并在此基础上研制一种基于倾角传感器的割台高度自适应调节系统。通过数学模型验证试验对比计算割台高度与实测割台高度以验证数学模型的准确性,并采用割台高度控制精度试验、系统响应速度试验和模拟田间过障试验验证基于倾角传感器的割台高度自适应调节系统的控制效果。结果表明:1)计算割台高度与实测割台高度变化曲线相关性系数为0.97,验证了数学模型的准确性;2)割台高度控制最大误差为18 mm;3)割台平均上升速度为0.22 m/s,下降速度0.17m/s;4)在模拟田间过障试验中,相同过障条件下,开启该系统可将割台高度稳定性变异系数由未开启该系统条件下的10.77%降低为2.79%,鲁棒性好。本系统满足联合收获机的作业需求,适用于有小障碍物且较为平整的作业环境,可实现低成本、实时的自适应调节且安装方便。 展开更多

关键词 联合收获机 倾角传感器 割台高度 自适应调节

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基于鲁棒反馈线性化的联合收获机割台高度控制策略 被引量：16

9

作者 庄肖波 李耀明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期123-130,共8页

谷物联合收获机割台高度控制非常重要,有效的割台高度控制有助于提高喂入量的稳定性、降低整机各环节的负荷波动。本文提出一种基于鲁棒反馈线性化的割台高度控制策略,该方法可以使割台跟随地面起伏进行俯仰控制调节。首先,基于割台结... 谷物联合收获机割台高度控制非常重要,有效的割台高度控制有助于提高喂入量的稳定性、降低整机各环节的负荷波动。本文提出一种基于鲁棒反馈线性化的割台高度控制策略,该方法可以使割台跟随地面起伏进行俯仰控制调节。首先,基于割台结构和动力学分析建立系统数学模型,选取正弦角度的近似约简条件,将多变量的复杂非线性系统线性转换为典型的非线性系统;通过分析传统的反馈线性化控制研究可控仿射的模型构建方法,在集成鲁棒优化设计控制器基础上,提出鲁棒反馈线性化(Robust feedback linearization,RFL),通过构建灵敏度方程、选取增益来稳定系统;选取液压控制机构,根据控制液压输出的电流参数设计为基于鲁棒反馈线性化控制系统的控制器。将传统的PID控制和本文提出的鲁棒反馈线性化控制进行对比实验,结果表明,在不同行驶速度、地形正弦振幅和地形周期条件下,鲁棒反馈线性化控制下的高度误差均小于传统的PID控制;以3种不同行驶速度在同一起伏地面上行进,鲁棒反馈线性化控制下的高度误差受行驶速度增加的影响小于传统的PID控制。 展开更多

关键词 联合收获机 割台高度 集成鲁棒优化设计 鲁棒反馈线性化

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叶菜收割机割台高度控制策略 被引量：11

10

作者 胡焉为 苗玉彬 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期646-651,657,共7页

叶菜收割机作业过程中,常因割台高度控制误差导致漏收损耗,介绍一种割台高度自动控制策略,使割台能跟踪地面起伏的进行俯仰、摆转调控,达到割茬高度一致的目的。基于割台结构和动力学分析建立了系统数学模型,将多变量的复杂非线性系统... 叶菜收割机作业过程中,常因割台高度控制误差导致漏收损耗,介绍一种割台高度自动控制策略,使割台能跟踪地面起伏的进行俯仰、摆转调控,达到割茬高度一致的目的。基于割台结构和动力学分析建立了系统数学模型,将多变量的复杂非线性系统线性化为双输入、双输出线性系统。采用输出反馈最优控制方法,通过选择恰当的性能泛函求解此线性二次型最优控制问题,得到系统最优解,根据此最优解控制两侧油缸伸缩即可确保仿形跟踪效果。仿真测试该控制器对地面轮廓的跟踪响应,结果表明,该控制器响应迅速且具有较高的稳态精度,能够适应畦面在纵横两个方向上的起伏变化,提高收割机作业质量。 展开更多

关键词 叶菜收割机 割台高度 地面仿形 最优控制

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联合收获机割台高度自动调节装置设计与试验 被引量：1

11

作者 姬魁洲 李耀明 +2 位作者 李顾鹏 王现美 王红艳 《农机化研究》 北大核心 2023年第9期85-89,94,共6页

为了满足多作物联合收获机在收获不同作物时的割台调节需求,研发了割台地面仿形机构,采用接触式和非接触式传感器协同工作的方法检测割台高度,将检测的割台高度平均值与设定值进行比较,并通过模糊控制器来调节割台高度。对4LZ-5B型多作... 为了满足多作物联合收获机在收获不同作物时的割台调节需求,研发了割台地面仿形机构,采用接触式和非接触式传感器协同工作的方法检测割台高度,将检测的割台高度平均值与设定值进行比较,并通过模糊控制器来调节割台高度。对4LZ-5B型多作物联合收获机进行了割台高度自动调控的仿真与田间试验研究,结果表明:在收割油菜、水稻和谷子时,割台高度自动调控系统均能稳定运行,且割台高度控制误差不大于15mm,可以满足不同作物的收获要求。 展开更多

关键词 联合收获机 多作物 割台 高度调节

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收获机割台高度控制技术研究进展 被引量：1

12

作者 曾大为 罗海峰 +2 位作者 毛灿 朱毅 瞿廉朋 《农业工程与装备》 2020年第9期1-6,共6页

对国内外收获机割台高度控制装备结构与技术难点进行了综述,并对割台高度控制装备的仿真优化进行了总结,最后从农机农艺融合的角度对割台高度控制技术的发展提出了展望与建议。

关键词 割台 高度控制 仿形 仿真

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大豆收获机割台高度自动控制系统设计与试验 被引量：2

13

作者 刘岗微 倪有亮 +2 位作者 杨腾祥 齐彦栋 金诚谦 《中国农机化学报》 北大核心 2023年第6期155-160,F0002,共7页

针对现有大豆收获机割台高度自动控制系统成本较高、可靠性较差的问题,研制一种基于恶劣环境运动控制器的割台高度自动控制系统。该系统由割台、仿形机构、ECU控制单元、液压系统和HMI触摸屏等组成。在阐述控制系统工作原理的基础上,设... 针对现有大豆收获机割台高度自动控制系统成本较高、可靠性较差的问题,研制一种基于恶劣环境运动控制器的割台高度自动控制系统。该系统由割台、仿形机构、ECU控制单元、液压系统和HMI触摸屏等组成。在阐述控制系统工作原理的基础上,设计仿形机构及硬件电路。为提高系统可靠性,选用SPC-SFMC-X2214运动控制器为ECU,基于CODESYS软件编写自动控制程序,基于工业触摸屏开发人机交互界面。田间对比试验结果表明,开启割台高度自动控制系统作业时,割茬平均高度与设定的割茬高度偏差4 mm,割茬高度变异系数为0.1,相比人工对照组降低28.6%,割台高度控制精度为93%,相比人工对照组提高32.9%,该系统提高大豆割茬高度的整体稳定性,控制精度高,工作稳定性较好,能够满足大豆低割收获要求。 展开更多

关键词 大豆收获机 仿形机构 割台高度 自动控制 CODESYS

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基于遗传算法优化的收获机割台高度模糊PID控制研究 被引量：3

14

作者 曹向虎 张春雨 +1 位作者 段文远 张卫民 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期49-53,共5页

针对传统控制算法在收获机割台高度控制系统中控制效果不佳的问题,设计了一种基于遗传算法优化的割台高度模糊PID控制系统,以实现割台高度的仿形自适应调控功能。将遗传算法与模糊PID控制相融合,通过遗传算法优化模糊控制规则,克服依靠... 针对传统控制算法在收获机割台高度控制系统中控制效果不佳的问题,设计了一种基于遗传算法优化的割台高度模糊PID控制系统,以实现割台高度的仿形自适应调控功能。将遗传算法与模糊PID控制相融合,通过遗传算法优化模糊控制规则,克服依靠专家经验整定PID控制参数的局限性,实现割台高度的最优控制策略。最后,运用MATLAB对系统控制性能进行仿真对比和分析,并在田间进行试验运行测试。结果表明,采用遗传算法优化模糊PID控制器是可行和有效的,割台高度控制误差小于1.3 cm,系统响应速度高于0.26 m/s,割台调控时间较现有玉米收获机提升约11%。割台高度仿形自适应控制系统,具有调节时间短、超调量小和控制精度高的优点,完全满足玉米收获机田间作业的设计要求。 展开更多

关键词 割台高度 遗传算法 模糊PID控制 MATLAB仿真

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青贮饲料收获机割台高度固定控制装置的设计及应用 被引量：4

15

作者 李雷霞 顾玲玲 +3 位作者 华荣江 宋寅东 王长会 刘淑平 《农业工程》 2019年第8期88-91,共4页

针对青贮饲料收获机作业过程中割台高度调节主要依靠驾驶员手动控制液压油路和视觉经验的现状,设计了一种割台高度固定控制装置。通过角度传感器来获取割台高度信息。根据田间作业需求,实现一键智能调节割台高度。通过田间试验和结合用... 针对青贮饲料收获机作业过程中割台高度调节主要依靠驾驶员手动控制液压油路和视觉经验的现状,设计了一种割台高度固定控制装置。通过角度传感器来获取割台高度信息。根据田间作业需求,实现一键智能调节割台高度。通过田间试验和结合用户实际需求,制定了可靠详尽的控制流程。该装置结构简单,控制流程安全可靠,能有效减少驾驶员的工作量,降低劳动强度,提高青贮饲料收获机的作业效率。 展开更多

关键词 青贮饲料收获机 割台 高度固定 角度传感器

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割台高度仿形控制系统在收割机上的运用 被引量：2

16

作者 张俊三 薛世民 《新疆农机化》 2020年第4期5-6,共2页

介绍了割台高度仿形控制系统的结构组成、工作原理、试验情况及在收割机上的应用。

关键词 割台高度 仿形控制系统 收割机

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