【摘要】：隨著我國對農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)重視程度的逐步提高,國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械尤其是農(nóng)作物生產(chǎn)收獲機(jī)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(jī)方面已取得良好的進(jìn)展和成果。但在蔬菜收獲的機(jī)械化實(shí)現(xiàn)上,由于蔬菜品種繁多,食用部位多樣,對收獲機(jī)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(jī)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(jìn)一步的研究和解決。為此,本文針對葉菜類蔬菜收割機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,重點(diǎn)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(jī)的作業(yè)特點(diǎn)和功能需求進(jìn)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(jìn)行詳細(xì)的驗(yàn)算。其次,對葉菜收割機(jī)行走驅(qū)動的液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析建模,對割臺仿形作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)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(jìn)行研究分析。然后,以BODAS控制器為基礎(chǔ),進(jìn)行葉菜收割機(jī)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(jī)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(jī)樣機(jī)進(jìn)行了行走以及割臺高度自動控制實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計的葉菜收割機(jī)控制系統(tǒng)能較好地控制收割機(jī)平穩(wěn)行走并進(jìn)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(jī)上,實(shí)際作業(yè)測試表明系統(tǒng)的實(shí)施效果良好,滿足了設(shè)計指標(biāo)要求。
【圖文】：

已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了作物收獲的全程機(jī)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(jī)為大型聯(lián)合機(jī)械。日本等面積較小的國家生產(chǎn)主體產(chǎn)小型機(jī)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(jī)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(jī)和綠葉蔬菜收獲機(jī)。類葉菜收獲機(jī)以甘藍(lán)收獲機(jī)為代表，甘藍(lán)作為一種切斷。甘藍(lán)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(lán)的出了很高的要求[6-7]。目前較為成熟的甘藍(lán)收獲機(jī)、輸送、裝箱于一體的甘藍(lán)收獲機(jī)，如圖 1-1 所示

圖 1-2 Slide FW 型自走式綠葉蔬菜收割機(jī) Self - propelled green leafy vegetable harvester of Slide F現(xiàn)狀機(jī)械的研究起步較晚，但目前市面上也已出現(xiàn)收獲機(jī)械上，則只有少數(shù)較為成熟的產(chǎn)品，如 所示）。該機(jī)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(lán)，并將其運(yùn)送到提升輸送機(jī)構(gòu)，以通過回轉(zhuǎn)式切割器切除甘藍(lán)根莖和殘葉，殘葉機(jī)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(xiàn)】

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1 孫艷;龔麗農(nóng);趙艷華;周亮澤;薛超;劉性寶;;智能花生收獲機(jī)地面仿形及試驗(yàn)平臺機(jī)構(gòu)研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2015年12期

2 梁堅(jiān);施俊俠;;綠葉蔬菜收割機(jī)械研究現(xiàn)狀[J];安徽農(nóng)學(xué)通報;2015年20期

3 秦廣明;趙映;肖宏儒;金月;;高速雙動小型手扶式葉菜收獲機(jī)設(shè)計與運(yùn)動分析[J];中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報;2015年05期

4 徐少華;孫登峰;陳建華;曹文成;;葉類蔬菜通用收獲機(jī)的設(shè)計[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年03期

5 崔思遠(yuǎn);肖體瓊;陳永生;曹光喬;;我國蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀與制約因素分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;2014年10期

6 丁馨明;何白春;薛臻;;小型葉菜收割機(jī)研發(fā)與市場初探[J];江蘇農(nóng)機(jī)化;2014年02期

7 王俊;杜冬冬;胡金冰;朱建錫;;蔬菜機(jī)械化收獲技術(shù)及其發(fā)展![J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2014年02期

8 康國光;蔡芳;高群;;蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀與對策思考[J];長江蔬菜;2013年14期

9 呂寶鋒;;基于MCP2515的CAN總線擴(kuò)展[J];電子科技;2012年06期

10 戴國強(qiáng);常國權(quán);;基于MCP2515的CAN總線通信模式的設(shè)計[J];電腦知識與技術(shù);2012年10期

本文編號：2609207