[发明专利]一种高含水率玉米收获滚筒转速控制系统与控制方法

说明书

本发明属于农业自动化领域。具体地，涉及一种高含水率玉米收获滚筒转速控制系统与控制方法。控制系统包括CAN总线、测量变送装置、主控制器、液压执行机构、扶手箱总成和显示器。本发明采用CAN总线集成技术，基于CAN总线，集成玉米收获质量参数在线检测与传感信息处理、故障诊断系统，保证了控制系统信息传输的实时性和可靠性。通过电液比例阀无级调节，减轻了驾驶员的工作强度，提高了玉米收获机的操作性。多传感器融合调节，保证了滚筒转速调节的可靠性和科学性，使收获过程中的滚筒转速控制更加合理准确。

技术领域

本发明属于农业自动化领域。具体地，涉及一种高含水率玉米收获滚筒转速控制系统与控制方法。

背景技术

玉米收获机为玉米收获的主要机械。玉米收获机主要分为摘穗机和籽粒直收机两大类。籽粒直收机改变了传统的先收获果穗，再晾晒脱粒的玉米收获过程，极大地减轻了劳动量，减少了果穗晾晒对场地的占用，提高了农业生产力和生产效率。国外已普遍实现玉米籽粒直收，而国内由于玉米收获期短，收获时籽粒含水率过高易造成极大的籽粒损伤和籽粒损失而受到严重的制约。脱粒过程中主要是脱粒滚筒将玉米籽粒从果穗上脱粒并分离的过程，因此对滚筒转速的控制尤其重要。目前国内对脱粒滚筒转速的控制主要是依据人工经验确定收获时的最优目标滚筒转速，并通过更换不同传动比的带轮实现对滚筒转速的控制。没有考虑玉米籽粒含水率对最优目标滚筒转速的影响，以及在收获过程中车速的变化会间接地影响滚筒转速的变化，并最终影响脱粒质量和收获质量。

发明内容

针对我国玉米收获机滚筒转速控制方法有待突破，控制因素单一的问题，本发明的目的是提供一种高含水率玉米收获滚筒转速控制系统与控制方法。

玉米籽粒收获分为摘穗、脱粒和清选三个过程，其中脱粒过程所造成的籽粒损伤和籽粒损失占整个收获过程的很大一部分，特别是对于高含水率玉米的收获，在脱粒过程中更易造成籽粒损伤和籽粒损失。因此，对于滚筒转速的控制显得尤为重要。而目前对于滚筒转速的控制都是在收获前根据人工经验设定收获的目标滚筒转速，并通过更换不同传动比的带轮实现对滚筒转速的控制。没有考虑玉米籽粒含水率对最优目标滚筒转速的影响，在收获过程中目标滚筒转速不随作物特性和收获质量的改变而改变，控制效果不能适应高含水率玉米的收获。因此，针对我国玉米收获机滚筒转速控制方法有待突破，控制因素单一的问题，本发明提出了一种高含水率玉米收获滚筒转速控制系统与控制方法，该控制系统可以在收获过程中实时检测籽粒破碎率和夹带损失率，并计算出最优目标滚筒转速，其滚筒转速的调节不但可以通过无极变速轮改变其传动比进行改变，而且可以通过对发动机后备功率的检测利用车速的改变进行调节，实现了在高含水率玉米收获过程中滚筒转速的多样化调节，提高玉米收获机的收获质量和收获效率。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高含水率玉米收获滚筒转速控制系统，包括CAN总线、测量变送装置9、主控制器10、液压执行机构11、扶手箱总成17和显示器7。

所述液压执行机构11包括作业速度控制电液比例阀12、作业速度控制变量泵13、作业速度控制液压马达14、开关电磁阀15、无级变速轮16；作业速度控制变量泵13分别与作业速度控制电液比例阀12和作业速度控制液压马达14连接，开关电磁阀15与无级变速轮16连接。

作业速度控制液压马达14与玉米收获机的变速箱19连接；所述作业速度控制电液比例阀12与主控制器10的脉冲信号输出端口连接；作业速度控制电液比例阀12根据主控制器10发送的电流信号改变作业速度控制变量泵13的流量，从而改变作业速度控制液压马达14的转速。

所述开关电磁阀15与主控制器10的脉冲信号输出端口连接；开关电磁阀15根据主控制器10发送的控制信号确定开关电磁阀15的开关时长控制无级变速轮16直径的增大和减小，从而实现滚筒转速的变化。

扶手箱总成17包括按键板5和操纵手柄6。