【摘要】：谷物聯(lián)合收割機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但是,目前我國(guó)的谷物聯(lián)合收割機(jī)存在操縱復(fù)雜、傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜,可靠性差,駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。針對(duì)上述問題,對(duì)電驅(qū)動(dòng)聯(lián)合收割機(jī)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,為提高聯(lián)合收割機(jī)的智能化、自動(dòng)化水平及性能有重要作用。本文以研究聯(lián)合收割機(jī)的電驅(qū)動(dòng)方案和主要控制系統(tǒng)為目標(biāo),對(duì)收割機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、控制方案、控制算法、控制器的設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了脫粒滾筒和離心風(fēng)扇模糊控制器,并對(duì)脫粒滾筒模糊控制系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行了調(diào)試仿真,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制算法及模糊控制器能根據(jù)聯(lián)合收割機(jī)的不同工況及時(shí)調(diào)整控制參數(shù),使聯(lián)合收割機(jī)發(fā)揮最大工作效率。主要研究?jī)?nèi)容、方法和結(jié)果如下:(1)根據(jù)聯(lián)合收割機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定了割臺(tái)模塊、脫粒滾筒模塊、分離裝置模塊、清選裝置模塊、行走系統(tǒng)模塊5大模塊,7個(gè)獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)方案。根據(jù)聯(lián)合收割機(jī)各個(gè)工作部件的影響因素,設(shè)計(jì)了聯(lián)合收割機(jī)整體控制系統(tǒng)以及脫粒滾筒、撥禾輪、離心風(fēng)扇、割臺(tái)高度各個(gè)主要工作部件的控制方案。(2)針對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的作業(yè)過(guò)程很難建立精確數(shù)學(xué)模型的問題,采用模糊控制技術(shù),研究了脫粒滾筒和離心風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的模糊控制算法,分別設(shè)計(jì)了脫粒滾筒模糊控制器和離心風(fēng)扇模糊控制器,并利用MATLAB建立了對(duì)應(yīng)的模糊推理系統(tǒng)(Fuzzy Inference System,簡(jiǎn)稱FIS),從曲面觀測(cè)器可以看出所設(shè)計(jì)的模糊控制器是可行的,所建立的模糊控制規(guī)則表能滿足系統(tǒng)要求。(3)依據(jù)軸流脫粒滾筒功耗模型和撥禾輪轉(zhuǎn)速模型,在Simulink庫(kù)中建立了軸流脫粒滾筒模型和撥禾輪轉(zhuǎn)速模型,創(chuàng)建了脫粒滾筒子系統(tǒng)、撥禾輪子系統(tǒng)模塊,并驗(yàn)證了所建立模型的正確性。利用Simulink的Fuzzy Logic Toolbox模塊建立了脫粒滾筒轉(zhuǎn)速控制模糊控制器,把所建立的模糊控制器、脫粒滾筒子系統(tǒng)、撥禾輪轉(zhuǎn)速子系統(tǒng)以及其他參數(shù)調(diào)整模塊進(jìn)行組裝,初步完成了聯(lián)合收割機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型的設(shè)計(jì)。(4)計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)表明:當(dāng)農(nóng)作物密度變化時(shí),脫粒滾筒轉(zhuǎn)速的回調(diào)時(shí)間為5.0s,最大偏差/35.0srad,穩(wěn)態(tài)偏差/03.0-srad,相對(duì)偏差為0.77%;農(nóng)作物濕度變化時(shí),脫粒滾筒轉(zhuǎn)速回調(diào)時(shí)間為6.0s,最大偏差為/6.0srad,穩(wěn)態(tài)偏差/1.0-srad,相對(duì)偏差為1.3%,說(shuō)明所設(shè)計(jì)的模糊控制系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S225;TP273.5

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794171