[发明专利]一种收割机工作装置作业姿态自动调整控制方法及系统

权利要求书

1.一种收割机工作装置作业姿态自动调整控制方法，其特征在于，包括：

在收割机开始收割作业后，获取收割机工作装置的姿态初值；并在获取所述姿态初值后实时采集所述收割机工作装置的姿态测量值；

实时计算出所述收割机工作装置的姿态测量值与姿态初值的差值，并根据所述差值生成所述收割机工作装置的控制信号；

根据所述控制信号实时调整所述收割机工作装置的姿态，使得所述收割机工作装置的姿态变化保持在预设范围内；

根据所述差值生成所述收割机工作装置的控制信号：

S=C×U(ΔA)；

U(ΔA)=P×ΔA+D×dΔA/dt；

其中，S表示控制信号，C为预设常数，ΔA表示所述收割机工作装置的姿态测量值与姿态初值的差值，P、D均为预设控制参数，t为获取收割机工作装置姿态测量值与获取收割机工作装置姿态初值的时间差。

2.如权利要求1所述的收割机工作装置作业姿态自动调整控制方法，其特征在于，所述获取收割机工作装置的姿态初值，具体为：

当所述收割机工作装置的直接或间接驱动油缸没有动作，所述收割机有行驶或转向动作，且保持预设时间时，获取所述收割机工作装置的姿态初值。

3.如权利要求1所述的收割机工作装置作业姿态自动调整控制方法，其特征在于，

所述ΔA是一个离散量，记为ΔA(k)；

所述U(ΔA)的算式经过离散化的计算式为：

U(ΔA(k))=P×ΔA(k)+D×[ΔA(k)- ΔA(k-1)]；

其中，k为采样序号；

为了提高运算速度，进一步将上式进行优化；

令Δ(k)= ΔA(k)- ΔA(k-1)，ΔU=U(ΔA(k))- U(ΔA(k-1))，则ΔU表示为：

ΔU= P×Δ(k)+D×[Δ(k)-Δ(k-1)]；

所以，U(ΔA(k))按照以下方法进行输出：

U(ΔA(k))= U(ΔA(k-1))+ ΔU。

4.如权利要求3所述的收割机工作装置作业姿态自动调整控制方法，其特征在于，

所述ΔU的算式中，对短时高幅干扰的输出不足，导致控制效果不理想，因此对ΔU进一步优化为：

ΔU= P×Δ(k)+D×[Δ(k)-Δ(k-1)]+D_T×[Δ(k-1)-Δ(k-2)]；

其中，D_T为预设的常数。

5.如权利要求1所述的收割机工作装置作业姿态自动调整控制方法，其特征在于，

将所述差值的绝对值与第一预设阈值进行比较；

当所述差值的绝对值不大于第一预设阈值时，按照第三控制方案为P赋值，且D=0，根据赋值结果计算出U(ΔA)，并根据U(ΔA)计算出控制信号；

当所述差值的绝对值大于第一预设阈值时，所述方法还包括：实时采集所述收割机的车速测量值；

计算出所述差值与所述收割机相应时刻的车速测量值的比值，并将所述比值的绝对值与第二预设阈值进行比较；

当所述比值的绝对值大于所述第二预设阈值时，按照第一控制方案为P、D赋值，根据赋值结果计算出U(ΔA)，并根据U(ΔA)计算出控制信号；

当所述比值的绝对值不大于所述第二预设阈值时，按照第二控制方案为P赋值，且D=0，根据赋值结果计算出U(ΔA)，并根据U(ΔA)计算出控制信号。