馬鈴薯聯(lián)合收獲機車身調(diào)平系統(tǒng)設計與試驗
發(fā)布時間:2021-05-19 19:40
針對馬鈴薯聯(lián)合收獲機作業(yè)時車身不能隨地形起伏變化自適應平衡,導致作業(yè)安全性低、收獲損傷大、收獲品質(zhì)差的問題,設計了一種馬鈴薯聯(lián)合收獲機車身調(diào)平系統(tǒng),該系統(tǒng)采用融合一階慣性濾波的傾角傳感器監(jiān)測車身橫向傾斜角度,干擾和抖動被有效抑制;通過車身調(diào)平機構動力學分析,建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型;采用基于一階慣性濾波的模糊PID算法控制比例閥驅(qū)動升降液壓缸運動,從而實現(xiàn)馬鈴薯聯(lián)合收獲機車身自動調(diào)平。對車身調(diào)平系統(tǒng)進行仿真分析,結果表明:與傳統(tǒng)PID算法相比,模糊PID具有更好的控制性能,系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間縮短51.77%,上升時間縮短53.57%,最大超調(diào)量減小6.25%;對整機控制系統(tǒng)進行靜態(tài)和動態(tài)試驗測試,結果表明:在坡度-10°~10°范圍內(nèi),系統(tǒng)自動調(diào)平時間小于4 s,最大調(diào)平誤差小于1°;車身在傾斜角10°工況下,使用模糊PID控制算法自動調(diào)平時間縮短約50%,靜態(tài)試驗結果與仿真分析結果相符;在起伏變化較大的路面以速度3.6 km/h行駛時,車身傾斜角誤差控制在±3°以內(nèi),較好地實現(xiàn)了馬鈴薯聯(lián)合收獲機車身自動調(diào)平控制,滿足實際作業(yè)需求。
【文章來源】:農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(S1)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 系統(tǒng)組成及工作原理
2 硬件系統(tǒng)設計
2.1 傾角傳感器采樣電路
2.2 電磁閥驅(qū)動電路
3 系統(tǒng)建模
3.1 車身調(diào)平機構動態(tài)方程
3.2 液壓系統(tǒng)微分方程
3.3 車身調(diào)平系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
3.4 模糊PID控制器
4 仿真分析
5 試驗與分析
5.1 系統(tǒng)調(diào)平時間試驗
5.2 靜態(tài)試驗
5.3 動態(tài)試驗
6 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外馬鈴薯收獲機械現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 竇青青,孫永佳,孫宜田,沈景新,李青龍. 中國農(nóng)機化學報. 2019(09)
[2]國外聯(lián)合收割機的最新發(fā)展趨勢[J]. 吳清分. 拖拉機與農(nóng)用運輸車. 2019(04)
[3]低位鋪放雙重緩沖馬鈴薯收獲機設計與試驗[J]. 魏忠彩,李洪文,蘇國粱,孫傳祝,劉文政,李學強. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(09)
[4]丘陵山地拖拉機姿態(tài)主動調(diào)整系統(tǒng)設計與實驗[J]. 齊文超,李彥明,陶建峰,覃程錦,劉成良,種昆. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(07)
[5]基于多段分離工藝的馬鈴薯聯(lián)合收獲機設計與試驗[J]. 魏忠彩,李洪文,孫傳祝,李學強,蘇國粱,劉文政. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(01)
[6]牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設計與試驗[J]. 萬恩超,尚書旗,王東偉,何曉寧,劉曉東. 農(nóng)機化研究. 2019(07)
[7]山地拖拉機調(diào)平系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 夏長高,楊宏圖,韓江義,陳晨,蔣振宏. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2018(10)
[8]丘陵山區(qū)農(nóng)用仿形行走動態(tài)調(diào)平底盤設計與試驗[J]. 劉平義,王春燕,李海濤,張蒙蒙,魏文軍,張紹英. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(02)
[9]收獲期馬鈴薯塊莖碰撞恢復系數(shù)測定與影響因素分析[J]. 馮斌,孫偉,石林榕,孫步功,張濤,吳建民. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(13)
[10]丘陵山區(qū)農(nóng)用自適應調(diào)平底盤設計與試驗[J]. 劉平義,彭鳳娟,李海濤,王壯壯,魏文軍,趙俊朋. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(12)
碩士論文
[1]自走式玉米聯(lián)合收獲機車身調(diào)平系統(tǒng)研究[D]. 施新.吉林大學 2017
[2]番茄收獲機電液調(diào)平系統(tǒng)設計研究[D]. 陳端鳳.石河子大學 2013
本文編號:3196333
【文章來源】:農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(S1)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 系統(tǒng)組成及工作原理
2 硬件系統(tǒng)設計
2.1 傾角傳感器采樣電路
2.2 電磁閥驅(qū)動電路
3 系統(tǒng)建模
3.1 車身調(diào)平機構動態(tài)方程
3.2 液壓系統(tǒng)微分方程
3.3 車身調(diào)平系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
3.4 模糊PID控制器
4 仿真分析
5 試驗與分析
5.1 系統(tǒng)調(diào)平時間試驗
5.2 靜態(tài)試驗
5.3 動態(tài)試驗
6 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外馬鈴薯收獲機械現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 竇青青,孫永佳,孫宜田,沈景新,李青龍. 中國農(nóng)機化學報. 2019(09)
[2]國外聯(lián)合收割機的最新發(fā)展趨勢[J]. 吳清分. 拖拉機與農(nóng)用運輸車. 2019(04)
[3]低位鋪放雙重緩沖馬鈴薯收獲機設計與試驗[J]. 魏忠彩,李洪文,蘇國粱,孫傳祝,劉文政,李學強. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(09)
[4]丘陵山地拖拉機姿態(tài)主動調(diào)整系統(tǒng)設計與實驗[J]. 齊文超,李彥明,陶建峰,覃程錦,劉成良,種昆. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(07)
[5]基于多段分離工藝的馬鈴薯聯(lián)合收獲機設計與試驗[J]. 魏忠彩,李洪文,孫傳祝,李學強,蘇國粱,劉文政. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(01)
[6]牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設計與試驗[J]. 萬恩超,尚書旗,王東偉,何曉寧,劉曉東. 農(nóng)機化研究. 2019(07)
[7]山地拖拉機調(diào)平系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 夏長高,楊宏圖,韓江義,陳晨,蔣振宏. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2018(10)
[8]丘陵山區(qū)農(nóng)用仿形行走動態(tài)調(diào)平底盤設計與試驗[J]. 劉平義,王春燕,李海濤,張蒙蒙,魏文軍,張紹英. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(02)
[9]收獲期馬鈴薯塊莖碰撞恢復系數(shù)測定與影響因素分析[J]. 馮斌,孫偉,石林榕,孫步功,張濤,吳建民. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(13)
[10]丘陵山區(qū)農(nóng)用自適應調(diào)平底盤設計與試驗[J]. 劉平義,彭鳳娟,李海濤,王壯壯,魏文軍,趙俊朋. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(12)
碩士論文
[1]自走式玉米聯(lián)合收獲機車身調(diào)平系統(tǒng)研究[D]. 施新.吉林大學 2017
[2]番茄收獲機電液調(diào)平系統(tǒng)設計研究[D]. 陳端鳳.石河子大學 2013
本文編號:3196333
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