發(fā)布時間：2020-08-15 18:32

【摘要】：由于我國整地機械的自動化水平比較落后,履帶耕作機的耕深需要依靠人工憑經(jīng)驗控制,沒有合適的自動控制技術,結合履帶耕作機的工作特點和電液控制技術,本文提出了一種基于車身縱向傾角的履帶耕作機耕深自動控制方法,建立了履帶耕作機的耕深自動控制數(shù)學模型,設計了控制系統(tǒng),制作了樣機,實現(xiàn)了對履帶耕作機的耕深自動控制,通過田間試驗驗證了本方案的可行性,主要研究工作如下:(1)研究分析了國內(nèi)外耕深自動控制技術的現(xiàn)狀和發(fā)展,以及履帶耕作機耕深自動控制技術存在的問題,提出了基于車身縱向傾角的履帶耕作機耕深自動控制方法。(2)對履帶耕作機三點懸掛機構進行了運動學分析,得到提升油缸長度、車身縱向傾角與耕深三個參數(shù)之間的關系,并建立了數(shù)學模型,為控制程序的編寫和耕深控制器的設計提供了理論依據(jù)。(3)研究了基于車身縱向傾角的履帶耕作機耕深自動控制的工作原理,設計了控制系統(tǒng),優(yōu)選了電器和液壓元件,設計和制作了控制電路板,編寫了控制程序,研制了耕深自動控制的電控系統(tǒng)。(4)對履帶耕作機耕深自動控制的液壓系統(tǒng)進行了數(shù)學建模,并對系統(tǒng)進行了仿真分析,整定PID控制器的相關參數(shù)。(5)制作了基于車身縱向傾角的履帶耕作機耕深自動控制系統(tǒng)的樣機,完成了對控制器參數(shù)的調(diào)試和試驗數(shù)據(jù)的采集及分析,田間試驗表明:本文研發(fā)的履帶耕作機耕深自動控制系統(tǒng)具有比較明顯的耕深控制效果,驗證了理論設計的正確性和控制方案的可行性。
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S222
【圖文】：

耕機后連接一個平土拖板，在平土拖板和旋耕機間安裝一的角度變化來測量旋耕機耕深的變化量。其結構和工作原護板 5 鉸接，角度傳感器 4 固定在旋耕機的護板上，擺桿固定連接，另一端與連桿 2 的一端鉸接，連桿 2 的另一端依次相連構成一個平行四邊形。在旋耕機作業(yè)過程中，當化時，旋耕機的耕作深度 h 隨之產(chǎn)生變化，平土拖板在泥接點轉動，推動連桿 2 運動，連桿帶動擺桿 3 轉動，平土動角度，利用平土板位置與耕深之間的幾何關系，可以計制方法比較簡單，但是，需要安裝一套連桿裝置，不便于1.平土拖板 2.連桿 3.擺桿 4.角度傳感器 5.護板 6.懸掛架圖 1.1 日本水田旋耕機的耕深傳感器機構

為了使拖拉機上的各個電控單元之間進行實時的數(shù)據(jù)交換，BOSCH 公司為拖拉CAN總線技術[13]，駕駛員能夠在駕駛室內(nèi)通過控制界面對懸掛系統(tǒng)進行所有的操降低了駕駛員的操作強度。2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀在我國早期的中大型拖拉機上，一些學者通過在農(nóng)具上加裝仿形輪或改裝懸掛機結構來實現(xiàn)力調(diào)節(jié)或位調(diào)節(jié)的耕深控制，這種控制方法控制精度和自動化水平低所有機型上推廣使用。1970 年，新疆生產(chǎn)建設兵團許同海等人改裝了一臺牽引五鏵犁，通過在兩側的鏵一個限深輪，在水平調(diào)節(jié)絲桿與溝輪彎軸的聯(lián)接臂間的連板前端開一條長槽與聯(lián)接螺釘相連的方式，實現(xiàn)對犁的耕深控制[14]。在正常耕作時，將兩側的限深輪調(diào)深位置，將溝輪調(diào)至設定耕深位置的下方，將聯(lián)接螺釘置于連板長槽的前端，通溝輪可以使犁在犁溝變淺時不被抬起。圖 1.2 博世電液懸掛控制系統(tǒng)

和電液一體化技術的發(fā)展，許多學者將其應用在耕深自動機電液懸掛系統(tǒng)的研究。對電液懸掛系統(tǒng)建模仿真，提出了法，設計了相應的 PID 控制器、模糊 PID 控制器等。進、李超軍等人采用雙水平傳感器實現(xiàn)對旋耕機耕深的自傳統(tǒng)的液壓分配器，并采用PID控制算法對旋耕機耕深控制業(yè)的耕深穩(wěn)定性[16]。學裴翔、李金輝等人對拖拉機上最常見的CF70液壓提升系分配器，提高了液壓提升系統(tǒng)的可靠性，實現(xiàn)了與自動化與液壓系統(tǒng)相匹配的電液數(shù)字控制系統(tǒng)，采用步進電機的節(jié)。1.立臂 2.長度調(diào)節(jié)器 3.鋼絲繩 4.彈簧 5.掛接點 6.溝輪 7.地輪圖 1.3 耕深自動調(diào)節(jié)工作示意圖

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本文編號：2794483