【摘要】：隨著我國對農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)重視程度的逐步提高,國內(nèi)農(nóng)業(yè)機械尤其是農(nóng)作物生產(chǎn)收獲機械方面研發(fā)投入較多,特別是在大田作物大型聯(lián)合收割機方面已取得良好的進展和成果。但在蔬菜收獲的機械化實現(xiàn)上,由于蔬菜品種繁多,食用部位多樣,對收獲機械的驅(qū)動形式和作業(yè)形式要求更高,因此迄今為止國內(nèi)研究仍然較少,自動化程度不高,對于蔬菜尤其是葉菜收獲機械研制涉及到的全液壓行走驅(qū)動和仿形作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)問題亟需進一步的研究和解決。為此,本文針對葉菜類蔬菜收割機的控制系統(tǒng)進行研究,重點研究該系統(tǒng)中的全液壓行走驅(qū)動控制以及割臺仿形作業(yè)控制的系統(tǒng)特性以及相應(yīng)控制策略,主要研究內(nèi)容包含以下幾個部分:首先,對葉菜收割機的作業(yè)特點和功能需求進行具體分析,并根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計原理圖以及系統(tǒng)各指標(biāo)參數(shù)對各子系統(tǒng)進行詳細的驗算。其次,對葉菜收割機行走驅(qū)動的液壓系統(tǒng)進行分析建模,對割臺仿形作業(yè)系統(tǒng)進行動力學(xué)分析,并得到各自的仿真模型和傳遞函數(shù);之后利用MATLAB/SIMULINK對所建系統(tǒng)模型進行仿真,對行走驅(qū)動系統(tǒng)的增量式PID控制策略以及仿形作業(yè)系統(tǒng)的模糊控制策略進行研究分析。然后,以BODAS控制器為基礎(chǔ),進行葉菜收割機控制系統(tǒng)的硬件開發(fā)和軟件編程;并基于CAN總線開發(fā)收割機行走及作業(yè)狀態(tài)參數(shù)的在線監(jiān)控子系統(tǒng)。最后,對收割機樣機進行了行走以及割臺高度自動控制實驗,結(jié)果表明所應(yīng)用的增量式PID控制以及模糊控制策略在行走控制以及割臺地面仿形控制上具有較好的效果。仿真分析及實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計的葉菜收割機控制系統(tǒng)能較好地控制收割機平穩(wěn)行走并進行地面仿形作業(yè)。相關(guān)研究成果已經(jīng)應(yīng)用到了所開發(fā)的樣機上,實際作業(yè)測試表明系統(tǒng)的實施效果良好,滿足了設(shè)計指標(biāo)要求。
【圖文】：

已經(jīng)實現(xiàn)了作物收獲的全程機械化[5]。以較難處地、收獲到采后處理均可自動化完成，極大地提地廣田多，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以農(nóng)場為主體，蔬菜生產(chǎn)機為大型聯(lián)合機械。日本等面積較小的國家生產(chǎn)主體產(chǎn)小型機械化發(fā)展道路，用以提高作物生產(chǎn)效率化程度較高的農(nóng)業(yè)收獲機械。菜收獲方面，，國外已有較為成熟的產(chǎn)品。根據(jù)葉為結(jié)球類葉菜收獲機和綠葉蔬菜收獲機。類葉菜收獲機以甘藍收獲機為代表，甘藍作為一種切斷。甘藍在種植過程中一般采用條播的種植方形狀各不相同；其葉片柔嫩易損傷，這些甘藍的出了很高的要求[6-7]。目前較為成熟的甘藍收獲機、輸送、裝箱于一體的甘藍收獲機，如圖 1-1 所示

圖 1-2 Slide FW 型自走式綠葉蔬菜收割機 Self - propelled green leafy vegetable harvester of Slide F現(xiàn)狀機械的研究起步較晚，但目前市面上也已出現(xiàn)收獲機械上，則只有少數(shù)較為成熟的產(chǎn)品，如 所示）。該機采用懸掛式設(shè)計，作業(yè)過程包括清選散葉和裝箱等步驟。其主要工作過程為：并拔取甘藍，并將其運送到提升輸送機構(gòu)，以通過回轉(zhuǎn)式切割器切除甘藍根莖和殘葉，殘葉機后方的儲存箱內(nèi)[15]。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273;S225

【參考文獻】

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本文編號：2609207