[发明专利]基于行程感知的行走与排种速度匹配的控制系统及其方法

权利要求书

1.一种基于行程感知的行走与排种速度匹配的控制系统，其特征在于，包括微控制器，直流电机、旋转编码器、转速测量模块、PWM驱动模块和触摸屏，旋转编码器、转速测量模块、PWM驱动模块和触摸屏均与微控制器相连；

所述旋转编码器设置在拖拉机行走轮和播种轴上，分别用以检测拖拉机速度和播种速度，与微控制器构成闭环调速系统；触摸屏作为系统的人机交互界面，用于启停、数据显示和参数设置，微控制器通过通讯串口与触摸屏连接；

所述转速测量模块用以检测直流电机的转速信息，并传输给微控制器进行分析处理，所述PWM驱动模块实现对直流电机的调速控制，调速过程中采用PWM调节方法和A\D模拟量来改变直流电机电压；

所述直流电机通过电压转换电路与微控制器相连，并基于模拟量电压控制程序实现直流电机的稳定运行，通过电压的调节实现速度的自动匹配。

2.根据权利要求1所述的基于行程感知的行走与排种速度匹配的控制系统，其特征在于：所述微控制器包括开启程序模块、编码器检测程序模块、滤波震荡程序模块、模拟量电压控制程序模块和PID调速控制模块。

3.根据权利要求1所述的基于行程感知的行走与排种速度匹配的控制系统，其特征在于：所述旋转编码器采用光电式旋转编码器或欧姆龙旋转编码器。

4.基于行程感知的行走与排种速度匹配的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)播种前，播种人员根据生产要求输入不同的株距值，在触摸屏上点击开始工作按钮，输入株距为字符型变量，通过串口通信转送给单片机；

(2)播种时，触摸屏上实时显示播种的数量及播种的面积，播种人员可根据工作的情况来判断实时情况并做出判断，播种完成时点击触摸屏停止按钮即可系统停止；

在播种时，如果检测到播种机实际转速等于设置转速，则按照正常程序播种；

如果播种机实际转速小于设置转速，则通过PWM驱动模块增大模拟量输出电压，控制直流电机转速，实现排种速度的自动匹配；

如果播种机实际转速大于设置转速，则通过PWM驱动模块减小模拟量输出电压，控制直流电机转速，实现排种速度的自动匹配。

5.根据权利要求4所述的基于行程感知的行走与排种速度匹配的控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，显示的数量及播种面积为浮点数值，通过旋转编码器采集到的脉冲数通过公式换算成转速值，进而得出行走距离，再通过行走距离计算播种的数量；播种面积则基于行距与行走距离进行计算得出。