【摘要】：農(nóng)田的精細耕整技術(shù)是精細農(nóng)業(yè)的一個重要研究內(nèi)容,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化和機械化的重要內(nèi)容之一,也是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一項重要措施。由于我國南方田塊面積偏小而且地形地貌復(fù)雜多變,使得傳統(tǒng)的耕整地作業(yè)質(zhì)量普遍偏低,為了提高拖拉機旋耕機具在田間作業(yè)時的耕整地質(zhì)量和保持土壤平整實現(xiàn)耕深一致性,本文提出了一種基于傾角傳感器采用液壓杠桿機構(gòu)的中心不動調(diào)平策略對旋耕機具實現(xiàn)自動調(diào)平。本文以農(nóng)夫小機靈1GDZ-150履帶拖拉機懸掛旋耕機為研究平臺,對旋耕機具的調(diào)平方案、液壓雙油缸同步方式、傾角傳感器的復(fù)合數(shù)字濾波算法、調(diào)平控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計和旋耕機具調(diào)平的田間作業(yè)試驗做了詳細分析與研究,本文研究的主要內(nèi)容如下：1.分析了農(nóng)用拖拉機的機具懸掛特點和旋耕機具作業(yè)時的傾斜方式,提出了基于傾角傳感器實時檢測旋耕機具的傾斜信號并采用杠桿雙油缸機構(gòu)的履帶式拖拉機旋耕機具的自動調(diào)平策略。2.為了實現(xiàn)杠桿機構(gòu)的機具中心不動調(diào)平策略,執(zhí)行機構(gòu)采用了基于分流集流閥的液壓雙油缸同步回路。為了保證雙油缸的同步性能,本文對同步回路中分流集流閥的分流工況和集流工況進行了分析,通過AMEsim液壓仿真并結(jié)合拖拉機自帶分置式液壓系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù),確保了該同步方案的可靠性。3.為獲得旋耕機具在田間作業(yè)時的實時傾斜信號,本文采用傾角傳感器對機具進行傾斜信號的測量與采集。由于旋耕機在土壤表面凹凸不平的田間行駛時,旋耕機機具會產(chǎn)生強烈震動,為提高傾角傳感器的傾角數(shù)據(jù)采集精度,本文采用了復(fù)合數(shù)字濾波算法組合對靜態(tài)條件下采集到的原始傾角數(shù)據(jù)進行濾波去噪處理,以驗證該算法組合的可行性。然后,對動態(tài)環(huán)境的機具不同傾角和旋耕機具不同轉(zhuǎn)速條件下采集到的原始傾角數(shù)據(jù)進行濾波去噪處理。分析表明,對原始傾角數(shù)據(jù)采用限幅濾波融合均值濾波與Savitzky-Golay濾波的濾波算法組合后,能夠較好的抑制干擾并提高傾角檢測精度。4.為了實現(xiàn)旋耕機具的自動調(diào)平控制,設(shè)計了機具調(diào)平控制系統(tǒng),對系統(tǒng)的各個模塊進行了硬件電路和軟件設(shè)計。基于機具調(diào)平的液壓系統(tǒng),以液壓同步雙油缸為研究對象,對其進行了數(shù)學(xué)建模,推導(dǎo)出各部分的數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)表達式。對調(diào)平控制系統(tǒng)采用自適應(yīng)模糊PID控制算法實現(xiàn)旋耕機具的動態(tài)調(diào)平,利用MATLAB/Simulink軟件對調(diào)平控制系統(tǒng)進行仿真分析。結(jié)果表明：采用自適應(yīng)模糊PID控制算法,能夠提高調(diào)平系統(tǒng)的控制精度、縮短調(diào)平時間、提高系統(tǒng)的響應(yīng)性和穩(wěn)定性。5.按照我國《農(nóng)用機械選型規(guī)范》和《旋耕機試驗方法》的規(guī)定標準,采用本文設(shè)計調(diào)平策略的旋耕機具按旋耕耕深、耕后土壤平整度和耕后耕層碎土率三個試驗指標進行了田間試驗與試驗結(jié)果分析,通過試驗分析采用該調(diào)平策略的旋耕機具的耕整地質(zhì)量效果好,能滿足農(nóng)藝要求。
【圖文】：

邐湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制碩王學(xué)位論文綜上所述，本文采用傾角傳感器實時檢測拖拉機Ｈ點懸掛的懸掛信息的方案。逡逑２．邋２調(diào)平策略選擇逡逑旋耕機具Ｈ點懸掛于拖拉機后方，旋耕機具通過Ｈ個較接點與拖連接，其懸掛示意圖如下圖所示，機具提升臂５在分配器的控制下同下降旋耕機具。當旋耕機具與地面產(chǎn)生傾斜時，通過調(diào)節(jié)提升桿３的長度來實現(xiàn)機具水平。本文研究的調(diào)平策略分為Ｈ種，其中也思想都桿進行改造，把提升桿換成成液壓油缸，通過控制器來控制液壓油缸伸縮實現(xiàn)旋耕機具的調(diào)平。逡逑

巧ｇ．邋２－２邋ｔｈｅ邋出ａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｉｎｇｌｅ邋ｃｙｌｉｎｄｅｒ邋ｌｅｖｅｌｉｎｇ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑２．邋２．邋２雙巧缸追逐調(diào)平法逡逑如下圖２－３所示，將拖拉機懸掛機組左右提升桿都換成雙作用單桿液壓油逡逑化，兩個液壓油缸分別由兩個電磁閥獨立控制，當拖拉機農(nóng)田作業(yè)發(fā)生傾斜時，逡逑可Ｗ單獨調(diào)節(jié)左右液壓油缸的伸縮，，也可ｔＵ同時調(diào)節(jié)兩個液壓油缸的伸縮，來逡逑實現(xiàn)拖拉機機具傾斜角度的調(diào)整。逡逑ｎ，逡逑典———邋邋邋邐？ｂ逡逑Ｉ邐———逡逑‘Ｖ逡逑圖２－３雙缸調(diào)平機構(gòu)示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－３邋化ｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｄｏｕｂｌｅ邋ｃｙｌｉｎｄｅｒ邋ｌｅｖｅｌｉｎｇ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑上圖所示左右兩個液壓油缸同時動作，做懸掛點ａ下降到ｃ點，右懸掛點逡逑ｂ上提至ｄ點，此調(diào)平方案結(jié)構(gòu)相對也較為簡單，但是控制方式很復(fù)雜，如拖逡逑拉機在農(nóng)田作業(yè)如果左側(cè)履帶陷入低注地段，導(dǎo)致拖拉機整體向左傾斜行走，逡逑此時正確的調(diào)平方法是右邊油缸不動作，左側(cè)油缸向上提至拖拉機機具相對于逡逑農(nóng)田水平
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S222.3

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王志明;;假冒偽劣旋耕刀巧識別[J];農(nóng)技服務(wù);2005年11期

2 鄭平;;假冒偽劣旋耕刀巧識別[J];河北農(nóng)機;2006年04期

3 周鵬;陳翠英;高建民;;潛土逆轉(zhuǎn)旋耕刀的三維掃描及數(shù)據(jù)處理[J];農(nóng)機化研究;2007年10期

4 張玉姐;;識別偽劣旋耕刀六要訣[J];農(nóng)家顧問;2010年08期

5 張玉姐;;識別假冒偽劣旋耕刀五要訣[J];農(nóng)機科技推廣;2010年07期

6 張玉姐;;“兩看一聽一稱”識別假冒偽劣旋耕刀[J];科學(xué)種養(yǎng);2011年06期

7 馮海辰;;冬季旋耕機械的維護保養(yǎng)與存放[J];江蘇農(nóng)機化;2012年01期

8 潘壽虎;孫建業(yè);陳樹博;李強;;整埂機旋耕刀的靜力學(xué)分析與拓撲優(yōu)化[J];新技術(shù)新工藝;2013年05期

9 鄭思義;提高旋耕刀強度的途徑[J];糧油加工與食品機械;1983年04期

10 宋建農(nóng);李自華;;反轉(zhuǎn)旋耕理論分析[J];北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)學(xué)報;1990年03期

相關(guān)會議論文 前5條

1 汲文峰;賈洪雷;佟金;;旋耕-碎茬仿生刀片田間旋耕作業(yè)功耗的試驗研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

2 許穎;李祥;陽緒英;岳高峰;郭小鋒;;微耕機用旋耕刀組的標準化研究[A];全國丘陵山地農(nóng)機化技術(shù)發(fā)展高層論壇論文集[C];2011年

3 高建民;;基于MDT平臺的斜置旋耕工作過程仿真研究[A];2002農(nóng)業(yè)工程青年科技論壇論文集[C];2002年

4 楊擁軍;陳力航;喻季紅;劉偉英;羅意;;一種小型茶園中耕機的研制[A];科技創(chuàng)新 轉(zhuǎn)型升級 做大做強湖南特色茶葉——湖南省茶葉學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

5 李兵;王繼先;張健美;夏萍;;GBSL-180型雙軸式旋耕滅茬播種機的設(shè)計[A];2007年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 唐曉安邋實習(xí)生 許江麗;船式旋耕埋草機問世[N];湖北日報;2007年

2 通訊員 盧佳偉;津錫：讓旋耕作業(yè)更輕松[N];中國農(nóng)機化導(dǎo)報;2014年

3 記者李冬玲;農(nóng)業(yè)機械零配件抽樣合格率６２．５％[N];中國質(zhì)量報;2002年

4 ;旋耕犁如何安全旋耕與清理[N];山西科技報;2010年

5 蘭心敏;旋耕機械及配件識假八看[N];山西科技報;2004年

6 本報記者 張建梅;農(nóng)業(yè)機械零配件 主力軍表現(xiàn)平庸[N];中國質(zhì)量報;2002年

7 蘭心敏 　;旋耕機械及配件識假八看[N];中國花卉報;2004年

8 張大可;旋耕犁安全旋耕與清理[N];山西科技報;2001年

9 欒冬化;反轉(zhuǎn)旋耕滅茬機使用技巧[N];湖北科技報;2002年

10 楊正梅（作者系中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會旋耕機械分會秘書長）;旋耕機械市場喜人 新品開發(fā)亟須加快[N];中國農(nóng)機化導(dǎo)報;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 汲文峰;旋耕—碎茬仿生刀片[D];吉林大學(xué);2010年

2 張居敏;水田高茬秸稈旋耕埋覆機理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬香麗;小型煙草旋耕起壟成穴一體機設(shè)計[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 楊娜;玉米深松全層施肥種行旋耕播種機的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 路宏;1WGQ4型微耕機旋耕作業(yè)參數(shù)數(shù)值模擬試驗研究[D];廣西大學(xué);2015年

4 張松泓;電動旋耕培土機的設(shè)計研究[D];河南科技大學(xué);2015年

5 日力夏提·阿布都熱西提;微耕機旋刀設(shè)計與動力穩(wěn)定性分析[D];新疆大學(xué);2015年

6 趙亞祥;旋耕機的結(jié)構(gòu)及運動參數(shù)對其作業(yè)性能的影響研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 沈鳳悅;水稻土的破碎表征及小麥生長響應(yīng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 朱松;秸稈全量還田大耕深雙軸分層切土旋耕機的設(shè)計與性能試驗[D];揚州大學(xué);2015年

9 趙旭志;2CML-2型馬鈴薯旋耕起壟種植機設(shè)計與性能試驗[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 王斌;果園避障旋耕機關(guān)鍵部件的設(shè)計與研究[D];石河子大學(xué);2016年

本文編號：2680509