[发明专利]高地隙植保机的调平控制方法及系统有效
申请号: | 201910290640.3 | 申请日: | 2019-04-11 |
公开(公告)号: | CN109997826B | 公开(公告)日: | 2021-03-09 |
发明(设计)人: | 蒋蘋;舒鑫;石毅新;胡文武;罗亚辉;林伟;董承泉;卢向阳;王奕 | 申请(专利权)人: | 湖南农业大学 |
主分类号: | A01M7/00 | 分类号: | A01M7/00 |
代理公司: | 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 | 代理人: | 何湘玲 |
地址: | 410128 *** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高地 植保 控制 方法 系统 | ||
1.一种高地隙植保机的调平控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
粗调:根据用户设定的底盘离地间隙的目标高度值以及通过四个支腿处的对应的第一倾角传感器获取底盘各支腿对应的第一倾角数据而计算得到各支腿的当前高度,计算高地隙植保机的各支腿需要上升或下降的距离,分别输出对应的控制信号给各支腿的调节系统,以将各支腿的高度调整到所述底盘离地间隙的目标高度值的粗调范围内;在高度调整过程中,不断读取和判断各支腿的当前高度,根据各支腿的当前高度实时调整所述控制信号;其中,各支腿的当前高度通过对应的所述第一倾角传感器测得的倾角的角度变化计算出当前底盘高度的变化,计算公式为:
其中,为平行四边形升降机构的边长,为平行四边形升降机构与水平面的倾角,为高地隙植保机的最大举升高度;
精调:获取底盘的第二倾角数据,根据所述第二倾角数据判断底盘的最高点和最低点,根据所述最高点和最低点分别计算对应的最高支腿和最低支腿的高度补偿位移距离,输出对应的控制信号给各支腿的调节系统将底盘的横滚角和俯仰角调整到精调范围内。
2.根据权利要求1所述的高地隙植保机的调平控制方法,其特征在于,所述获取底盘的第二倾角数据是通过设置于底盘上的第二倾角传感器获取,然后通过第一数学模型得出底盘的最高点和最低点。
3.根据权利要求2所述的高地隙植保机的调平控制方法,其特征在于,所述底盘的第二倾角数据包括横滚角和俯仰角,所述第二倾角传感器的数量为一个,设置于植保机的底盘中部;所述第一数学模型包括:
当时,A为最高点,C为最低点;
当时,B为最高点,D为最低点;
当时,C为最高点,A为最低点;
当时,D为最高点,B为最低点;
当时,表明平台已调至水平状态;
其中,为横滚角,即X轴与真实水平面的夹角;为俯仰角,即Y轴与真实水平面的夹角;A为左前支腿,B为右前支腿,C为右后支腿,D为左后支腿,AB和DC为轮距方向,是X轴的敏感方向;AD和BC为轴距方向,是Y轴的敏感方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的高地隙植保机的调平控制方法,其特征在于,所述目标高度值的粗调范围为目标高度值±5mm范围;底盘的横滚角和俯仰角的精调范围为±0.2°范围。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的高地隙植保机的调平控制方法,其特征在于,在所述精调步骤中,根据最高点和最低点分别计算对应的最高支腿和最低支腿的高度补偿位移距离,通过如下公式计算得到:
其中,为各支点需要升高的高度值;其中序号,分别依次对应左前支腿、右前支腿、右后支腿及左后支腿;为最高支腿的高度;和分别为底盘与水平面的夹角,且是横滚角,是俯仰角。
6.根据权利要求5所述的高地隙植保机的调平控制方法,其特征在于,所述输出对应的控制信号给各支腿的调节系统将底盘的横滚角和俯仰角调整到精调范围内,包括以下步骤:
当X-0.2时,将左后支腿升至横滚角在(-0.2,0.2)范围内;
当Y0.2时,将左前支腿升至俯仰角在(-0.2,0.2)范围内;
当X0.2时,将右前支腿升至横滚角在(-0.2,0.2)范围内;
当Y-0.2时,将右后支腿升至俯仰角在(-0.2,0.2)范围内。
7.根据权利要求1所述的高地隙植保机的调平控制方法,其特征在于,所述粗调和精调的过程采用模糊控制器进行控制。
8.一种高地隙植保机的调平控制系统,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7中任一所述方法的步骤。
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