[发明专利]一种联合收获机清选负荷监测装置与清选性能预测方法

说明书

本发明提供一种联合收获机清选负荷监测装置与清选性能预测方法，以前进速度、鱼鳞筛开度、风机转速和分风板角度为变量设计田间实验，获取不同前进速度、鱼鳞筛开度、风机转速和分风板角度组合下，籽粒清选损失/籽粒含杂率、各部位清选筛面负荷的数据变化规律；以籽粒清选损失/籽粒含杂率为目标，以将要的拟合数学模型的相关性调整值R²_adj指标为衡量标准，利用遗传算法，从前进速度、鱼鳞筛开度、风机转速、分风板角度和各部位清选筛面负荷中挑选合适个数的自变量，拟合得到数学模型实时表征籽粒清选损失/籽粒含杂率。本发明为联合收获机控制系统提供前置的籽粒损失率及籽粒含杂率信息，减小后续控制滞后，可显著提升清选性能。

技术领域

本发明属于联合收获机自适应控制技术领域，具体涉及一种联合收获机清选负荷监测装置与清选性能预测方法。

背景技术

清选装置是联合收获机的“消化系统”，是影响整机作业质量、效率和适应性的核心部件，籽粒清选损失和籽粒含杂率是反映清选性能的两个重要指标。经调研，现阶段机手片面追求作业效率，联合收获机田间作业时喂入量普遍超过额定值，由于田间作物长势波动，导致喂入量变化，清选室内待清选脱出物层厚增加，清选性能差，籽粒清选损失较高。现有对清选装置作业状态监测方面的研究多集中在籽粒损失监测或粮箱含杂率监测，而清选负荷是影响清选性能的关键因素之一，清选负荷监测方法研究较少，因此，准确监测清选负荷值，对清选装置参数调节具有重要意义。另外，由于联合收获机作业过程较长，而籽粒损失监测传感器一般安装在联合收获机尾部、籽粒含杂率监测传感器一般安装在粮箱内，获取的籽粒损失和籽粒含杂量信息较为滞后，依据此信息建立的控制模型往往适应性较差。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种联合收获机清选负荷监测装置与清选性能预测方法,为联合收获机控制系统提供前置的籽粒损失率及籽粒含杂率信息，减小后续控制滞后。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种联合收获机清选负荷监测装置，包括：

清选筛面负荷采集装置，位于鱼鳞筛开度可调节的清选筛的筛面下方；

鱼鳞筛开度可调节的清选筛，用于获取鱼鳞筛开度并对鱼鳞筛开度进行调节；

分风板倾角调节装置，与风机分风板相连，用于获取分风板倾角并对分风板倾角进行调节；

籽粒损失监测装置，用于获取籽粒清选损失；

籽粒含杂率监测装置，用于获取籽粒含杂率；

风机转速调节装置，与风机轴连接，用于获取风机转速并对风机转速进行调节。

上述技术方案，所述清选筛面负荷采集装置包括支撑杆和差压传感器，两差压传感器对称固定在支撑杆两侧，支撑杆固定在联合收获机的清选室外壁。

上述技术方案，所述支撑杆设置两个，位于鱼鳞筛与编织筛中间位置。

上述技术方案，所述风机转速调节装置采用液压马达。

上述技术方案，还包括：

监测与控制系统，与清选筛面负荷采集装置、鱼鳞筛开度可调节的清选筛、分风板倾角调节装置、籽粒损失监测装置、籽粒含杂率监测装置和风机转速调节装置进行通信，实现清选筛面负荷、鱼鳞筛开度、分风板倾角、籽粒清选损失、籽粒含杂率和风机转速的采集，并对鱼鳞筛开度、分风板倾角和风机转速进行调节。

一种基于联合收获机清选负荷监测装置的联合收获机清选性能预测方法，具体为：

以联合收获机前进速度、鱼鳞筛开度、风机转速和分风板角度为变量进行田间实验，获取不同前进速度、鱼鳞筛开度、风机转速和分风板角度组合下，籽粒清选损失/籽粒含杂率、各部位清选筛面负荷的数据变化规律；