[发明专利]一种割草机智能作业端控制系统及方法

权利要求书

1.一种割草机智能作业端控制系统，其特征在于，包括转速控制系统、智能防缠系统、压力传感器、车速传感器、转速传感器、主控制器、缠绕检测模块和作业端执行电机系统；所述压力传感器、车速传感器、转速传感器、缠绕检测模块将采集到的信号传递给转速控制系统和智能防缠系统，所述转速控制系统和智能防缠系统将处理后的信号传递给主控制器，主控制器在综合接收的指令后控制割草机作业端电机系统执行；

所述转速控制系统包括功率估算模块和转速反馈控制模块；所述功率估算模块接收来自压力传感器、缠绕检测模块、转速传感器和车速传感器的信号，并对信息进行处理得到理想转速，并将理想转速指令传递给转速反馈控制模块；

所述转速反馈控制模块接收来自功率估算模块的理想转速信号与转速传感器发出的实际转速信号，并对理想转速信号和实际转速信号进行处理后产生转速修正指令给主控制器。

2.根据权利要求1所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，所述智能防缠系统包括制动器控制模块，所述制动器控制模块发出控制指令给主控制器。

3.根据权利要求1所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，包括扰流风扇控制模块；所述扰流风扇控制模块包括轴流风扇控制模块和扰流肋板角度调节模块；所述扰流风扇控制模块用于防止刀具上缠草。

4.根据权利要求3所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，所述轴流风扇控制模块接收压力传感器和转速传感器的信号后从而发出信号控制安装在刀具上方的用于产生轴向空气流场的风扇的转速。

5.根据权利要求3所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，所述扰流肋板角度调节模块接收压力传感器和转速传感器的信号后从而发出信号控制安装在轴流风扇外圈用于改变轴流风扇产生的空气流场的肋板角度，从而调节流场的方向。

6.根据权利要求1所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，所述车速传感器安装在自走式割草机车身位置或者牵引式割草机前牵引车牵引点位置；所述主控制器为ECU，用于综合控制作业端执行。

7.根据权利要求1所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，所述转速传感器安装在旋转叶片上方转轴位置；所述压力传感器安装在刀片边缘切割位置。

8.根据权利要求1所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，所述功率估算模块接收的压力传感器压力值和转速传感器转速值，进而计算出实际功率值，根据实验标定功率值估算出理想功率值，从而得出理想转速。

9.根据权利要求2所述的割草机智能作业端控制系统，其特征在于，所述制动器控制模块用于控制安装在刀具上方转轴位置的制动卡钳，执行刀具发生缠绕时的制动操作。

10.根据权利要求1-9任一项所述的割草机智能作业端控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

在割草机割草作业过程中，缠绕检测模块判断是否缠草；

若缠草：缠草信号发送到智能防缠系统和功率估算模块；所述功率估算模块接收到缠草信号后，功率估算模块不工作；所述智能防缠系统发出制动器控制模块的控制指令给主控制器，主控制器对作业端执行电机系统断电，作业端电机系统不工作，同时反馈断电信号给制动器控制模块，制动器控制模块使得安装在作业端执行电机系统中的制动器对作业端执行电机紧急制动；制动结束后主控制器在接收到转速传感器信号值为零后，再次上电驱动作业电机达到设定的转速值，若缠绕信号还在，制动器模块发送信号给主控制器再次断电，主控制器反馈信号给制动器模块后制动器模块紧急制动，重复以上动作，直至缠草信号消失；

若不缠草：

功率估算模块根据接收到的压力传感器和转速传感器的信号，对接收到的压力传感器、转速传感器的信号进行处理并估算得到理想转速信号；

转速反馈控制模块接收来自功率估算模块的理想转速信号与转速传感器发出的实际转速信号，转速反馈控制模块对接收到的理想转速信号和实际转速信号进行处理后产生转速修正指令传递给主控制器，主控制器同时接收车速传感器的车速信号，主控制器综合接收到的转速修正指令和车速信号得到一个转速，从而调整作业端执行电机系统中的执行电机的转速。