甘蔗收割機是一種在我國廣西省受到廣泛應用的農業(yè)機械,具有機動靈活、收割效率高和蔗頭破損率低等優(yōu)點。但是甘蔗收割機的工作環(huán)境惡劣,地面情況復雜多變,駕駛員的勞動強度大,長時間作業(yè)會給駕駛員的身體健康帶來嚴重的影響,因此需要甘蔗收割機實現(xiàn)自動駕駛,將駕駛員從繁忙的工作中解放出來。本文針對甘蔗收割機GPS自動導航技術進行了研究。首先,通過分析甘蔗收割機的結構和行走驅動系統(tǒng)的工作要求,設計了甘蔗收割機行走驅動液壓系統(tǒng),建立了行走驅動系統(tǒng)的數(shù)學模型,利用模糊PID算法設計了轉向控制器,仿真及實驗結果表明:該控制策略能使甘蔗收割機精準的進行轉向。其次,為了提高甘蔗收割機在導航過程中的定位精度,結合GPS定位原理和定位方式研究了載波相位差分定位技術,討論了導航定位解算方法。在此基礎上對GPS設備和速度傳感器進行了選型,完成了甘蔗收割機自動駕駛系統(tǒng)硬件平臺搭建。再次,基于甘蔗收割機自動導航系統(tǒng)的復雜性和高度非線性,對其路徑跟蹤控制算法進行了研究,設計了模糊控制器。利用神經網絡的自學習自適應能力,設計了模糊神經網絡控制算法,使隸屬函數(shù)的中心值、寬度值和最后一層的權重能夠在線調整,增強了系統(tǒng)的控制性能,并... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

A4000型甘蔗收割機

第 1 章 緒 論將嫩梢切斷外拋，利用提升裝置和喂料裝置將切斷的甘蔗輸送到切段位置，通過割刀將其切成 30cm 左右的桿段，然后將其運輸?shù)降酵稊S道，再利用鼓風機實現(xiàn)雜質分離，最后蔗段沿一定的軌跡拋落到收集車中。大型切斷式甘蔗聯(lián)合收割機在世界上甘蔗收割機械化程度比較高的國家得到了快速的發(fā)展，已經成為主流的研究方向。它不僅具有功率大、收割效率高、含雜率低和功能完善等特點，還配套了相關的收集、加油、檢修車等輔助車輛，徹底擺脫了以往的人工收割，實現(xiàn)了甘蔗機械化收割。目前知名的大型甘蔗聯(lián)合收割機生產廠家和其主要產品有澳大利亞 TOFT 系列、美國約翰迪爾公司、巴西 SAHTAL 公司、德國CLASS 公司、美國凱斯 A4000 系列（如圖 1-1 所示）等。切斷式小型甘蔗收獲機主要有日本久保田公司生產的 UT-70K 型甘蔗收割機、松原機工株式會社生產的 HC-30型甘蔗收割機（如圖 1-2 所示）等。以上各公司的產品的傳動方式大都是液壓傳動。

燕山大學工學碩士學位論文進輪系增大了車輛底盤與地面的距離。該類機型可順序完成收割機切稍、扶蔗、砍蔗、喂入、剝葉、切段、輸送和裝載運輸?shù)裙ば颍詣踊潭雀�，具有很強的適應力，效率高、不需要過多的輔助工序[20]。圖 1-3 為湖南中聯(lián)重科制造的采用履帶式行走的谷王 AS60 型甘蔗收割機。圖 1-4 為廣西柳工機械股份有限公司研制的 4GQ-350 型甘蔗收割機，采用輪式行走。該類型的甘蔗收割機收獲的甘蔗也是必須在 16 小時內開榨，否則糖分流失嚴重，會影響到糖的產量，然而國內甘蔗的運輸條件和糖廠的生產工藝流程及設備都不能保證將收獲的甘蔗及時開榨，所以切斷式甘蔗收割機不能很好的滿足糖廠的需求，因此該類機型沒能在國內得到很好的推廣使用[21]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于RBF神經網絡控制的球桿系統(tǒng)位置控制實驗研究[J]. 朱堅民,沈昕璐,黃之文.  計算機應用研究. 2018(12)
[2]不同收獲方式對甘蔗農藝性狀及產量的影響[J]. 方志存,高欣欣,李美蓉,鄒俊云,武彩英,旗爾,郭家文.  中國糖料. 2016(05)
[3]甘蔗剝葉元件的運動參數(shù)試驗分析[J]. 王偉,林茂.  機械設計與制造. 2016(04)
[4]甘蔗切割器螺旋提升機構輸送性能分析與改進[J]. 李尚平,鄧雄,葉才福,王海波,沈中華.  農業(yè)工程學報. 2016(05)
[5]甘蔗收獲機喂入系統(tǒng)結構改進與仿真試驗[J]. 李尚平,鄧雄,鐘家勤,宋俊敏,王海波.  農業(yè)機械學報. 2016(05)
[6]我國甘蔗產業(yè)化現(xiàn)狀淺析[J]. 韋巧,楊寶玲,高振江.  農機化研究. 2015(04)
[7]甘蔗種植技術要點分析與應用[J]. 楊榮芬.  北京農業(yè). 2014(18)
[8]農業(yè)機械導航技術發(fā)展分析[J]. 姬長英,周俊.  農業(yè)機械學報. 2014(09)
[9]模糊控制技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 蕭贊星,袁書生.  內江科技. 2014(01)
[10]甘蔗收割機:農機市場的藍海[J]. 葉紅.  當代農機. 2013(07)

博士論文
[1]基于神經網絡的多模型自適應控制方法研究[D]. 賈超.北京科技大學 2017
[2]液壓挖掘機節(jié)能模糊控制系統(tǒng)研究[D]. 國香恩.吉林大學 2004

碩士論文
[1]變論域模糊PID控制在直流電機中的應用[D]. 陳午陽.北方工業(yè)大學 2017
[2]基于GPS的農機自動導航系統(tǒng)的研究與設計[D]. 張琳潔.太原理工大學 2016
[3]基于嵌入式視覺的自動導航系統(tǒng)研究[D]. 湯有勝.湖北工業(yè)大學 2016
[4]基于憶阻神經網絡的機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 蔣江紅.陜西師范大學 2016
[5]無人駕駛拖拉機控制系統(tǒng)設計研究[D]. 宋春月.上海工程技術大學 2015
[6]拖拉機播種作業(yè)自動轉向控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 尤文寬.石河子大學 2014
[7]基于改進PSOBP的FAST節(jié)點位移控制研究[D]. 徐雙.東北大學 2014
[8]拖拉機自動導航系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 賈全.中國農業(yè)機械化科學研究院 2013
[9]整桿式甘蔗聯(lián)合收割機液壓控制系統(tǒng)開發(fā)與研究[D]. 邢克鵬.河南科技大學 2013
[10]拖拉機自動導航系統(tǒng)CAN總線的設計與實現(xiàn)[D]. 劉陽.石河子大學 2012



本文編號：2951360