[发明专利]高速农用车辆平台预检测主动调平系统及调平方法

说明书

本发明涉及一种高速农用车辆平台预检测主动调平系统及调平方法，属于车辆平台调平技术领域。包括：平台、支架、底座、车身、悬架、车轮、测距传感器、车身倾角传感器、平台倾角传感器、支架倾角调整电机、平台倾角调整电机、中央处理器，农用车辆在行走作业过程中，车身倾角传感器周期性读取车身的俯仰角和侧倾角，同时测距传感器周期性同步测量车轮前方地面的相对高度信息，计算出下一时刻车身的俯仰角、侧倾角变化量，预先获取在保持平台水平条件下、支架倾角调整电机和平台倾角调整电机的角度调整量，两个倾角调整电机在调整周期内完成预定角度调整，实现农用车辆在行走作业过程中平台的预检测主动调平。

技术领域

本发明属于车辆平台调平技术领域，涉及一种高速农用车辆平台预检测主动调平系统及调平方法。

背景技术

在我国农作物种植用地中丘陵、盆地占有面积较多，农用车辆在丘陵、盆地等地形上行走作业时，存在着丘陵、盆地等复杂地形变化会引起车身侧倾角和俯仰角产生较大变化的问题，导致车辆平台或车身上的工作部件的作业效果产生较大的波动；因此，需要采取一定的调平技术措施使车辆平台或车身上的工作部件在一定误差允许范围内保持水平，从而保障工作部件的作业质量，常见的农用车辆动态调平技术措施主要有车辆平台调平和车身调平两种。

车辆平台调平和车身调平这两种调平方式都可以采用位置误差调平法、角度误差调平法或基于“离散平面”的调平策略，无论何种动态调平技术措施都是利用传感器检测车辆平台或者车身的倾角信息，然后把检测到的倾角信息传送到控制器进行处理，执行机构按照控制器的计算结果进行调整，从而实现车辆平台或车身的动态调平；以上的调平方法都属于被动调平方法，适用于低速或超低速行走作业，调整动作发生在不平状态出现之后具有一定的延后性，导致调平精度低或调整功耗大，不能够预先检测要通过的地面的高度信息并提前进行调整动作，不能实现车身预检测主动调平；CN106427451A公开了一种农用动力底盘调平系统和调平方法，通过提前检测地面的高度信息，计算下一时刻各悬架调整量来实现对车身的主动调平，此种方法需要调整四组悬架的高度，因此调整过程比较复杂、缓慢、且调整功耗大，适用于重载、低速车辆的车身调平；不能满足农用车辆高速、高效作业的发展趋势，因此，探索一种能够满足高速作业要求的农用车辆平台预检测主动调平系统及调平方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是要提供一种高速农用车辆平台预检测主动调平系统及调平方法，针对丘陵、盆地等复杂地形变化引起车身俯仰角和侧倾角变化较大问题，实现农用车辆行走作业过程中车辆平台预检测主动调平；通过检测各车轮前方地面相对高度信息，计算出下一时刻车身俯仰角、侧倾角的变化量，预先获得在保持车辆平台水平条件下、平台的俯仰角和侧倾角调整量，从而可以提前一段时间开始调整平台的俯仰角、侧倾角，实现农用车辆在丘陵、盆地等复杂地形高速度行走作业中车辆平台的主动调平。

高速农用车辆平台预检测主动调平系统包括：平台(1)、支架(2)、底座(3)、车身(4)、悬架(5)、车轮(6)、测距传感器(7)、车身倾角传感器(8)、平台倾角传感器(9)、支架倾角调整电机(10)、平台倾角调整电机(11)、中央处理器(12)，四组悬架(5)按给定的轴距b和轮距a左右对称安装在车身(4)上、四组悬架(5)下部分别与四个车轮(6)联接，四个测距传感器(7)分别安装在车身(4)上、位于各车轮(6)前方距离s处，平台(1)和支架(2)转动连接、转角由平台倾角调整电机(11)控制，支架(2)和底座(3)转动连接、转角由支架倾角调整电机(10)控制，平台(1)和支架(2)的转动轴线与支架(2)和底座(3)的转动轴线垂直，底座(3)固连在车身(4)上、保持支架(2)和底座(3)的转动轴线与车身(4)前进方向平行，车身倾角传感器(8)安装在车身(4)上、测量车身(4)的俯仰角和侧倾角，平台倾角传感器(9)安装在平台(1)上、测量平台(1)的俯仰角和侧倾角残留量，中央处理器(12)设置在车身(4)上，组成高速农用车辆平台预检测主动调平系统。