[发明专利]一种玉米收获机低损脱粒控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种玉米收获机低损脱粒控制系统及方法，属于农业自动化领域。该系统包括CAN总线、测量变送装置、显示器、按键板、操作手柄、控制器和执行机构；执行机构包括连接有作业速度控制电液比例阀、作业速度控制变量泵的作业速度控制液压马达、脱粒滚筒转速控制调速电机和凹板间隙控制调距电机；测量变送装置包括籽粒破碎检测模块、作业速度传感器、脱粒滚筒转速传感器和凹板间隙传感器。本发明能完成电控手动调节各工作参数，还可以根据玉米收获过程中收获质量、作物状态及机器运转状态做出决策，智能调控脱粒滚筒转速，凹板间隙，作业速度，使各工作参数紧密协调配合，适应收获作业环境，作物状态等影响，提高玉米收获机收获质量和作业效率。

技术领域

本发明涉及一种玉米收获机低损脱粒控制系统及方法，属于农业自动化领域。

背景技术

我国是一个农业大国，粮食作物面积广，其中玉米种植面积就有3584余万公顷，约占世界玉米总种植面积的1/4。我国是世界上人口最多的国家，对粮食的收获质量和作业效率要求较高。人工收获玉米的劳动强度大、工作效率低、产量损耗大。采用联合收获机进行收获作业，可以降低人员的劳动强度和粮食损耗，还可以提高收获效率和质量。自二十世纪八十年代以来，国外发达国家以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)、智能农机和农业专家系统等信息技术为基础的“精细农作”在全球农业领域里逐步兴起，而智能化精准农机是“精细农作”的基础，目前我国玉米收获机智能控制装置尚未能完全达到实用化。玉米低损脱粒收获受田间作物密度、作物含水率、甚至地形各种因素影响，保证实时调节玉米收获机工作参数来适应各种影响因素，有利于提高收获质量和作业效率。目前，玉米收获机的控制对象主要是作业速度、凹板间隙、脱粒滚筒转速等，各参数调节基本独立，没有有效地实现各工作参数彼此配合，实现自适应调节。

玉米低损脱粒收获不仅受田间作物密度、作物含水率、甚至地形各种因素影响，而且受玉米收获机工作参数的影响，需要实时调节玉米收获机工作参数达到最优工作范围。而目前玉米收获机控制功能单一，各参数无法联合调控，收获作业时存在籽粒破碎，损失严重的情况。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种玉米收获机低损脱粒控制系统及方法。该系统能完成电控手动调节各工作参数，还可以根据玉米收获过程中收获质量、作物状态及机器运转状态做出决策，智能调控脱粒滚筒转速，凹板间隙，作业速度，使各工作参数紧密协调配合，适应收获作业环境，作物状态等影响，提高玉米收获机收获质量和作业效率。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种玉米收获机低损脱粒控制系统，所述玉米收获机包括变速箱41、籽粒升运器44、凹板45、脱粒滚筒46和发动机50，脱粒滚筒46的转轴连接无极变速装置47。该系统包括CAN总线、测量变送装置10、显示器12、按键板13、操作手柄14、控制器20和执行机构30。

所述执行机构30包括连接有作业速度控制电液比例阀31、作业速度控制变量泵32的作业速度控制液压马达33、脱粒滚筒转速控制调速电机34和凹板间隙控制调距电机35。

所述作业速度控制液压马达33与变速箱41连接，用于控制变速箱41的输出转速；所述脱粒滚筒转速控制调速电机34与脱粒滚筒46的无级变速装置47连接，用于控制脱粒滚筒46的转速；所述凹板间隙控制调距电机35与凹板45的间隙调整装置连接，用于调整凹板45间隙。

所述测量变送装置10包括籽粒破碎检测模块11、作业速度传感器15、脱粒滚筒转速传感器16和凹板间隙传感器17。

所述籽粒破碎检测模块11安装于籽粒升运器44出口处，籽粒破碎检测模块11通过图像采集籽粒破碎情况，进而获得籽粒破碎率，并经CAN总线，通过控制器20的CAN通讯端口将籽粒破碎率传到控制器20。

所述作业速度传感器15安装于变速箱41上，用于检测行驶车速；