[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

说明书

本发明涉及农业机械领域，公开了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，系统包括收获机割台底部两侧分别安装的仿形机构，仿形机构上固定有仿形传感器；还包括割台旋转传感器、车辆速度传感器、控制器、割台高度调节机构以及割台倾角调节机构；控制器将仿形传感器采集的仿形角度信息转换为仿形高度，根据仿形高度、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。本发明不仅可实现割台高度自适应调节，还能实现割台角度自适应调整，在各种地况下均能达到最优的收获效果，且设计结构简单、成本低、实用可靠。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及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。

背景技术

随着当前联合收获机智能化、信息化的发展，新型智能联合收获机在基于多种负载监控、自适应调节作业工况等技术方面愈发成熟，促进了联合收获机作业速度的显著提升。割台是收获机的重要组成部分，割台的高低起伏变化直接影响收获机的田间作业效果。一方面由于作物的生长情况复杂且不规律，现有的收获方式主要通过人工实时调整收获机割台高度达到最佳收获效果。传统人工操作控制割台高度时，常因留茬过高而漏割低矮作物，或因未及时规避地面凹凸变化等问题，出现割台蹭刮地面损伤割台的情况，在高速作业过程中，驾驶员手动操作割台容易产生驾驶疲劳，降低收获的质量与效率。另一方面我国农田面积的三分之一为丘陵坡地，在进行山坡地面收获作业时，无法旋转调整角度，导致割台无法有效紧贴地面，造成大量收获损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种针对地面起伏自适应控制割台高度与旋转角度的割台地面仿形系统，降低驾驶员的工作强度、提高收获的质量与效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供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；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。

本发明的有益效果是：本发明不仅可实现割台高度自适应调节，还能实现割台角度自适应调整，保证了割台在丘陵山区作业过程中割台可以有效紧贴地面，在各种地况下均能达到最优的收获效果，降低了驾驶员高速收获下的工作强度，有效提高收获作业的质量与效率；且该基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统设计结构简单、成本低、实用可靠。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，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。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制器采集仿形角度以及相关转速数据，通过控制算法将实际数据进行区间划分，寻找出最优PID参数，实现割台高度的自适应控制，有效解决现有割台控制系统无法实现高速收获以及无法自适应地面起伏等问题，提高割台控制的精度。

进一步，上述技术方案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；