[发明专利]一种基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统及收获机

权利要求书

1.一种基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，割台机构包括割台、旋转连接体、过桥和主机架；其特征在于，收获机割台自适应控制系统包括收获机割台底部两侧分别安装的仿形机构，每个所述仿形机构分别通过传动件连接一个仿形传感器，仿形传感器用于检测仿形机构随地形变化的仿形角度；

还包括用于监测割台角度的割台旋转传感器、用于监测车辆速度的车辆速度传感器、控制器、用于调整割台高度的割台高度调节机构以及用于调整割台倾角的割台倾角调节机构；

所述控制器将仿形角度信息转换为仿形高度，并根据所述仿形高度、割台角度和车辆速度控制割台高度调节机构动作和/或所述割台倾角调节机构动作；

所述控制器具体用于当所述仿形高度与预设仿形高度的仿形高度差大于第一预设值时，进入高度控制模式；

在高度控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的仿形高度差所属的高度差区间，并将所述高度差区间与预先划分的多个车速区间进行排列组合，生成对应的比例P、积分I和微分D三个参数；利用排列组合得出的PID参数值进行割台高度积分分离式PID控制运算，输出对应的PWM值控制所述割台高度调节机构动作，实现对割台高度的调整。

2.根据权利要求1所述的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，其特征在于，还包括车体倾角传感器，所述车体倾角传感器将采集的车体倾角发送至所述控制器；所述控制器用于当所述车体倾角的变化率大于第二预设值时，进入倾角介入控制模式；

在倾角介入控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的车体倾角变化率区间，并将所述车体倾角变化率区间与预先划分的多个车体倾角区间进行排列组合，对所述比例P、积分I和微分D三个参数进行调整，利用调整后的PID参数值进行割台高度积分分离式PID控制运算，输出对应的PWM值控制所述割台高度调节机构动作，实现对割台高度的快速响应调整。

3.根据权利要求1所述的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，其特征在于，所述控制器具体用于当所述割台角度与预设割台角度的割台角度差大于第三预设值时，进入角度控制模式；

在角度控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的仿形高度差所属的高度差区间、割台角度差所属的角度差区间，并将所述高度差区间、所述角度差区间与预先划分的多个车速区间进行排列组合，生成对应的比例P、积分I和微分D三个参数；利用排列组合得出的PID参数值进行割台角度积分分离式PID控制运算，输出对应的PWM值控制所述割台倾角调节机构动作，实现对割台倾角的调整。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，其特征在于，所述割台倾角调节机构包括：依次连接的第一比例电磁阀和加装于旋转连接体上的用于带动旋转连接体相对于过桥旋转运动的割台旋转液压缸，所述割台旋转液压缸的底座固定在过桥上，液压缸杆固定在旋转连接体上，割台旋转液压缸伸出时推动割台顺时针旋转预设角度，割台旋转液压缸收缩使割台逆时针旋转预设角度，所述割台旋转液压缸上固定割台旋转传感器。

5.根据权利要求4所述的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，其特征在于，所述割台高度调节机构包括：依次连接的第二比例电磁阀和加装于过桥上的两个割台升降液压缸，割台升降液压缸底座连接在主机架上，液压缸头连接在过桥底部。

6.根据权利要求5所述的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，其特征在于，所述控制器将PWM转化为PWMi输出给第一比例电磁阀或第二比例电磁阀；所述第一比例电磁阀或第二比例电磁阀的内部滑阀进行相应的开口动作驱动相应的液压缸对割台工作状态进行相应的调整。

7.根据权利要求6所述的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，其特征在于，还包括割台高度传感器和信息反馈与显示模块，所述割台高度传感器固定于过桥与主机架铰接位置，且一侧连接过桥，另一侧连接主机架；所述割台高度传感器通过CAN总线将采集的割台高度信息传输至信息反馈与显示模块。