平地機作業(yè)監(jiān)控裝置的研究和實現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-01-08 20:42
平地機因具有平地效率和平整精度高的特點,加之農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中平地需求大的實際狀況,已經(jīng)成為應用廣泛的農(nóng)業(yè)作業(yè)機具,F(xiàn)有平地機也是多種多樣,有重型、輕型之分,重型平地機一般為專用平地機,結(jié)構(gòu)與控制復雜,價格昂貴,適用于大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。輕型平地機一般為小型平地機,適用于規(guī)模不大的田地作業(yè),大部分小型平地機為一機多用型農(nóng)機具,往往由中小型農(nóng)機附加安裝平地機具構(gòu)成。目前小型平地機大多自動化程度低,不能檢測地形的變化來自動調(diào)節(jié)刀鏟姿態(tài),平地質(zhì)量不高,相對專業(yè)平地機來說作業(yè)效率也低。本文依托實際的農(nóng)機改造項目,對小型平地機的工作原理及工作狀況進行了深入研究,針對項目指定的一種廣泛使用的農(nóng)機,設計了可進行自動調(diào)節(jié)平地刀鏟高度和角度的平地機組件,以及相關(guān)平地作業(yè)監(jiān)控裝置?刂破骼猛勇輧x等傳感器進行平地機刀鏟的姿態(tài)檢測,結(jié)合卡爾曼濾波算法對姿態(tài)數(shù)據(jù)進行處理、如何,通過PD控制算法與模糊控制算法進行仿真對比,得出PD控制算法可以更好的實現(xiàn)對平地機刀鏟的自平衡控制,達到能根據(jù)地形變化自主控制刀鏟姿態(tài)的效果。通過實際在農(nóng)田的平地作業(yè),平地效果達到了預期設計要求。新設備安裝簡單、使用方便。并可以對多數(shù)機械式農(nóng)機進...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PY190C-3型平地機Figure1-1PY190C-3grader
:動調(diào)節(jié)的機械操縱式平地機地機多為手動調(diào)節(jié)機械操縱式,需要在使用前先手動調(diào)節(jié)刀是機械式的操作結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)時費時費力,不能根據(jù)地面情況地效果比較差,而且對操作手的熟練度要求也比較高,平地反饋液力調(diào)節(jié)平地機地機多是液壓式的,與手動調(diào)節(jié)刀鏟位置相似,也需要手動位置,沒有電氣和液壓相結(jié)合的一體化控制。該平地機結(jié)構(gòu)是平整精度不高,自動化程度低,效率較低。光平地機地機是一種利用在被平整土地上安裝一個激光發(fā)射器配合土鏟完成平地的一種農(nóng)機具。具體為發(fā)生器發(fā)出一個固定直器裝在平地機尾部的支架上[11],接收器采集到發(fā)生器發(fā)出處理后傳給控制執(zhí)行機構(gòu),控制執(zhí)行機構(gòu)按要求控制刮土鏟完成土地平整作業(yè)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-2。
平地機是通過衛(wèi)星與基站的相互通信來確定平地機的位置收機接收 GPS 衛(wèi)星實時發(fā)出的信號,該無線電定位信息和發(fā)送時間的信號,由于衛(wèi)星與接收機之間距離時間要比衛(wèi)星發(fā)送信號的時間晚,這個時間差稱之為距離。當衛(wèi)星跟接收機之間進行通信,接收機便可傳播速度即光速,便可以算出 GPS 平地機的位置。利用三維坐標中的距離公式,同時接收 3 顆衛(wèi)星的信程式組成的方程組,求解可以得出接收點的位置信息與接收機時鐘之間的誤差,實際上存在第 4 個未知 4 顆衛(wèi)星的信號,這樣便形成 4 個方程式的方程組,接收點的經(jīng)緯度和高程信息等位置信息[12]。從而根據(jù)缸的縮短或伸長控制刀鏟上升或下降,以達到平整目現(xiàn)刀鏟保持水平; GPS 平地機的組成如圖 2-3。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液壓機械傳動平地機關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 賈紅軍,盧芳. 南方農(nóng)機. 2019(09)
[2]基于雙階卡爾曼濾波的九軸姿態(tài)融合算法研究[J]. 趙瑜,周波,綦俊峰,劉雨聰,王平. 電子世界. 2019(07)
[3]基于卡爾曼濾波的兩輪平衡車姿態(tài)信息測量[J]. 王鵬業(yè). 科學技術(shù)創(chuàng)新. 2019(04)
[4]水田打漿機自動調(diào)平控制器設計[J]. 張震,臧克江,王冬,劉德勝. 中國科技信息. 2019(01)
[5]基于MPU6050六軸傳感器的平衡車姿態(tài)檢測及控制方案[J]. 袁鑫宏,王興. 信息與電腦(理論版). 2018(23)
[6]基于陀螺儀的挖掘機運動狀態(tài)檢測算法研究[J]. 王亞平,張亞震,李寶山,杜永興. 內(nèi)蒙古科技大學學報. 2018(04)
[7]平地機鏟刀弧形結(jié)構(gòu)研究[J]. 崔步安,侯志強,倪翔宇,朱浩月,廖昊,李亮. 筑路機械與施工機械化. 2018(11)
[8]基于模糊理論的參數(shù)自適應PID智能控制系統(tǒng)[J]. 熊中剛,劉小雍,金星,鄒江,張旭,吳廷強. 農(nóng)機化研究. 2019(05)
[9]基于時序的水田平地機俯仰角預測建模與試驗[J]. 趙潤茂,胡煉,羅錫文,唐靈茂,周浩,杜攀,賀靜. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(11)
[10]基于參數(shù)自整定模糊PID算法的平地機行走速度優(yōu)化控制系統(tǒng)設計[J]. 吳廷強,熊中剛,羅德蓮. 信陽師范學院學報(自然科學版). 2018(01)
碩士論文
[1]低成本MEMS陀螺儀隨機漂移誤差的建模及修正[D]. 熊必鳳.西南大學 2017
[2]平地機齒圈耐磨性研究及應用[D]. 李利軍.長安大學 2015
[3]數(shù)字型比例閥控制系統(tǒng)研究[D]. 楊祥磊.長安大學 2012
[4]亞熱帶高溫沙漠型平地機的技術(shù)研究[D]. 宋宗華.吉林大學 2011
[5]M系列平地機駕駛室人因工程學應用研究[D]. 鄧士智.吉林大學 2011
本文編號:3577249
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PY190C-3型平地機Figure1-1PY190C-3grader
:動調(diào)節(jié)的機械操縱式平地機地機多為手動調(diào)節(jié)機械操縱式,需要在使用前先手動調(diào)節(jié)刀是機械式的操作結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)時費時費力,不能根據(jù)地面情況地效果比較差,而且對操作手的熟練度要求也比較高,平地反饋液力調(diào)節(jié)平地機地機多是液壓式的,與手動調(diào)節(jié)刀鏟位置相似,也需要手動位置,沒有電氣和液壓相結(jié)合的一體化控制。該平地機結(jié)構(gòu)是平整精度不高,自動化程度低,效率較低。光平地機地機是一種利用在被平整土地上安裝一個激光發(fā)射器配合土鏟完成平地的一種農(nóng)機具。具體為發(fā)生器發(fā)出一個固定直器裝在平地機尾部的支架上[11],接收器采集到發(fā)生器發(fā)出處理后傳給控制執(zhí)行機構(gòu),控制執(zhí)行機構(gòu)按要求控制刮土鏟完成土地平整作業(yè)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-2。
平地機是通過衛(wèi)星與基站的相互通信來確定平地機的位置收機接收 GPS 衛(wèi)星實時發(fā)出的信號,該無線電定位信息和發(fā)送時間的信號,由于衛(wèi)星與接收機之間距離時間要比衛(wèi)星發(fā)送信號的時間晚,這個時間差稱之為距離。當衛(wèi)星跟接收機之間進行通信,接收機便可傳播速度即光速,便可以算出 GPS 平地機的位置。利用三維坐標中的距離公式,同時接收 3 顆衛(wèi)星的信程式組成的方程組,求解可以得出接收點的位置信息與接收機時鐘之間的誤差,實際上存在第 4 個未知 4 顆衛(wèi)星的信號,這樣便形成 4 個方程式的方程組,接收點的經(jīng)緯度和高程信息等位置信息[12]。從而根據(jù)缸的縮短或伸長控制刀鏟上升或下降,以達到平整目現(xiàn)刀鏟保持水平; GPS 平地機的組成如圖 2-3。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液壓機械傳動平地機關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 賈紅軍,盧芳. 南方農(nóng)機. 2019(09)
[2]基于雙階卡爾曼濾波的九軸姿態(tài)融合算法研究[J]. 趙瑜,周波,綦俊峰,劉雨聰,王平. 電子世界. 2019(07)
[3]基于卡爾曼濾波的兩輪平衡車姿態(tài)信息測量[J]. 王鵬業(yè). 科學技術(shù)創(chuàng)新. 2019(04)
[4]水田打漿機自動調(diào)平控制器設計[J]. 張震,臧克江,王冬,劉德勝. 中國科技信息. 2019(01)
[5]基于MPU6050六軸傳感器的平衡車姿態(tài)檢測及控制方案[J]. 袁鑫宏,王興. 信息與電腦(理論版). 2018(23)
[6]基于陀螺儀的挖掘機運動狀態(tài)檢測算法研究[J]. 王亞平,張亞震,李寶山,杜永興. 內(nèi)蒙古科技大學學報. 2018(04)
[7]平地機鏟刀弧形結(jié)構(gòu)研究[J]. 崔步安,侯志強,倪翔宇,朱浩月,廖昊,李亮. 筑路機械與施工機械化. 2018(11)
[8]基于模糊理論的參數(shù)自適應PID智能控制系統(tǒng)[J]. 熊中剛,劉小雍,金星,鄒江,張旭,吳廷強. 農(nóng)機化研究. 2019(05)
[9]基于時序的水田平地機俯仰角預測建模與試驗[J]. 趙潤茂,胡煉,羅錫文,唐靈茂,周浩,杜攀,賀靜. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(11)
[10]基于參數(shù)自整定模糊PID算法的平地機行走速度優(yōu)化控制系統(tǒng)設計[J]. 吳廷強,熊中剛,羅德蓮. 信陽師范學院學報(自然科學版). 2018(01)
碩士論文
[1]低成本MEMS陀螺儀隨機漂移誤差的建模及修正[D]. 熊必鳳.西南大學 2017
[2]平地機齒圈耐磨性研究及應用[D]. 李利軍.長安大學 2015
[3]數(shù)字型比例閥控制系統(tǒng)研究[D]. 楊祥磊.長安大學 2012
[4]亞熱帶高溫沙漠型平地機的技術(shù)研究[D]. 宋宗華.吉林大學 2011
[5]M系列平地機駕駛室人因工程學應用研究[D]. 鄧士智.吉林大學 2011
本文編號:3577249
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