[发明专利]一种用于割台高度动态调节的逻辑自适应控制方法

说明书

本发明公开了一种用于割台高度动态调节的逻辑自适应控制方法，首先，计算设定值与反馈值的误差和误差变化率并将计算结果作为收割机割台高度逻辑控制器的输入。然后，经过收割机割台高度逻辑控制器后获得实时更新的参数并作用到动态控制器，实现对收割机割台高度的控制。本发明能够解决收割机在收割过程中经常由于地形起伏致使割台高度变化和因为作物高度的变化而不能高效收割，造成收割效率低、割台碰撞、粮食损失等问题，具有较强的系统动态响应能力和对外界干扰的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及农业自动化机械领域，特别是涉及一种用于割台高度动态调节的逻辑自适应控制方法。

背景技术

中国是一个农业大国。主要以种植小麦和水稻为主，种植面积占中国耕地总面积的60％左右。小麦水稻的收割周期短，收割需要大量的劳动力。然而，中国城市化进程加快，农村劳动力日益减少，传统的耕作方式效率低下。收割机作为作物的收割工具，其工作效率高、人力需求少、收获损失小，正逐步替代人力成为农作物的主要收割手段。收割机的自动化和智能化是其发展的必然要求，同时对于提高农作物生产效率、减少收割机故障率具有重要意义。收割机割台高度自动控制技术作为智能化收割机研究的重要组成部分对实现收割机智能化和自动化有着重要的意义。收割机割台高度自动控制是指收割机在工作过程中割台能够根据农地起伏和割茬高度自动进行高度调整，从而可以保持收割机喂入量、割茬高度的稳定。这就要求收割机割台控制器需要具备准确控制，快速响应的能力，对收割机割台控制器的性能有着较高的要求。因此，将逻辑自适应动态控制方法应用到收割机割台高度的控制中，从而增强系统动态响应能力和对外界干扰的鲁棒性。

发明内容

发明目的：为了克服收割机在工作过程中经常由于地形起伏致使割台高度变化和因为作物高度的变化而不能高效收割，造成收割效率低、割台碰撞、粮食损失等问题。本发明提供一种用于割台高度动态调节的逻辑自适应控制方法，旨在提高收割效率，具有较强的系统动态响应能力和对外界干扰的鲁棒性。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于割台高度动态调节的逻辑自适应控制方法，其中，收割机割台高度设定值与收割机割台输出的收割机割台高度反馈值输入加法器，加法器输出收割机割台高度误差e，一方面割台高度误差e和割台高度误差e的变化率ec作为逻辑控制器输入，逻辑控制器输出比例系数变化量ΔK_p、积分系数变化量ΔK_i、微分系数变化量ΔK_d；另一方面割台高度误差e、比例系数变化量ΔK_p、积分系数变化量ΔK_i、微分系数变化量ΔK_d作为动态控制器的输入；动态控制器根据输入的割台高度误差e、比例系数变化量ΔK_p、积分系数变化量ΔK_i和微分系数变化量ΔK_d计算输出值，并用于控制收割机割台高度。逻辑控制器采用逻辑自适应算法实现对比例系数、微分系数和积分系数的更新，得到比例系数变化量ΔK_p、积分系数变化量ΔK_i和微分系数变化量ΔK_d。

本发明提供了一种用于割台高度动态调节的逻辑自适应控制方法，包括以下步骤：

(1)计算收割机割台高度设定值与收割机割台高度反馈值的割台高度误差e和割台高度误差e的变化率ec，并将误差e和误差e的变化率ec作为逻辑控制器的输入；

(2)逻辑控制器对割台高度误差e和割台高度误差变化率ec进行实时处理，根据整定规则，计算输出比例系数变化量ΔK_p、积分系数变化量ΔK_i和微分系数变化量ΔK_d；

(3)动态控制器根据割台高度误差e和逻辑控制器实时输出的比例系数变化量ΔK_p、积分系数变化量ΔK_i和微分系数变化量ΔK_d，计算输出值，实现对收割机割台高度的控制。