農(nóng)業(yè)機械的自動作業(yè)技術是目前國內(nèi)外精準農(nóng)業(yè)的研究熱點,也是實現(xiàn)農(nóng)機裝備智能化作業(yè)的核心技術。插秧機自動作業(yè)技術不僅可以減輕傳統(tǒng)機插秧作業(yè)過程中的駕駛員疲勞問題,而且可有效地提高生產(chǎn)效率與土地利用率。本文以久保田SPU-68C型高速水稻插秧機為試驗平臺,開展插秧機自動作業(yè)控制系統(tǒng)研究。針對水稻插秧機自動作業(yè)過程中橫向偏差、航向偏差對行駛速度的影響,開展了速度自調(diào)節(jié)模糊控制算法研究,將橫向偏差、航向偏差作為輸入變量,行駛速度作為輸出調(diào)控變量,并結合行駛速度-前視距離關系式對前視距離進行自適應調(diào)節(jié),進一步通過純追蹤模型獲得期望前輪轉角;最后通過仿真與試驗對算法與自動作業(yè)控制系統(tǒng)進行驗證,基于車輛運動信息與各偏差的變化,實現(xiàn)了行駛速度自動調(diào)節(jié)以及路徑追蹤糾偏,提高了插秧機在復雜水田環(huán)境工作的魯棒性和適應性,為實現(xiàn)插秧作業(yè)的自動化奠定了良好的理論和技術基礎。本文的主要研究工作包括以下幾部分:1、本文設計了以GPS定位系統(tǒng)、組合慣導系統(tǒng)、角度/速度傳感器等設備組成的車輛運動感知系統(tǒng),利用RTK-GPS、慣性導航、傳感器等技術對插秧機的實時運動信息、位置信息進行感知反饋。最終成功搭建了插秧機的運動感... 

【文章來源】：安徽農(nóng)業(yè)大學安徽省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

GPS定位系統(tǒng)組成

10圖2-3IMU560組合慣性導航系統(tǒng)Fig.2-3IMU560integratedinertialnavigationsystem表2-3組合慣導系統(tǒng)的性能參數(shù)Tab.2-3Performanceparametersofintegratedinertialnavigationsystem參數(shù)名稱參數(shù)說明姿態(tài)精度橫滾/俯仰1σ(靜態(tài))(°)0.1橫滾/俯仰1σ(動態(tài))(°)0.3航向位置推算精度航向精度1σ(°)0.3/0.5(GPS有效/失鎖5min)純慣導位置推算精度1σ(m@1min)<40(GPS失鎖)輸出頻率(Hz)1~100陀螺儀量程(°/s)±300分辨率(°/s)<0.01非線性誤差(%)<0.1加速度計量程(g)±4標度因素穩(wěn)定性(%)<0.1分辨率(mg)0.1可兼容衛(wèi)星模式GPSL1C/ASBASL1C/AGLONASSL1OFBEIDOUB12.2.3角度/速度傳感器本研究選擇容微科技品牌的絕對值編碼器作為角度/速度傳感器，編碼器型號為RW-ARE-232-DDS-10-24-M-6。該編碼器壽命長、可靠性高，適用于機械變化頻率大等惡劣環(huán)境[21]。角度傳感器如圖2-4所示，其部分技術指標參數(shù)如表2-4所示。

11圖2-4角度/速度傳感器Fig.2-4Angle/speedsensor表2-4絕對值編碼器技術指標參數(shù)Tab.2-4Technicalparametersofabsolutevalueencoder參數(shù)名稱參數(shù)說明供電電壓（V）DC9-24工作溫度（℃）-20~+80防護等級IP67測量精度10位/圈測量量程多圈（65536圈），可定制范圍RS232接線方式紅-電源正極，黑-電源負極，黃-RX，白-TX，綠-設置與回零RS485接線方式紅-電源正極，黑-電源負極，黃-A，白-B，綠-設置與回零2.3自動作業(yè)執(zhí)行機構設計本課題的研究對象是久保田SPU-68C型乘坐式高速水稻插秧機，采用雙缸汽油發(fā)動機，額定功率為7.7KW；轉向方式為前輪液壓助力動力轉向；變速方式為前后無級變速；采用栽插離合手柄手動換擋進行插植控制，插秧寬幅為180cm（6行×30cm/行）；該插秧機的主要技術參數(shù)如表2-5所示。2.3.1自動轉向機構設計久保田SPU-68C型乘坐式高速水稻插秧機與普通車輛的轉向方法相同，是通過駕駛員轉動方向盤按照預定義路徑行駛。若要插秧機實現(xiàn)對預定義路徑進行自動路徑追蹤，首先要實現(xiàn)對插秧機轉向機構的控制，因此本研究首先設計并改造了自動轉向機構。由于該研究在本校是首次，所以遵循最大程度的降低改造原有插秧機轉向機構展開設計[54]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]油菜直播機組作業(yè)路徑跟蹤控制與試驗[D]. 周雅文.華中農(nóng)業(yè)大學 2017
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[8]基于GPS的農(nóng)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
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本文編號：3326493