[发明专利]一种基于可编程的免耕旋播机控制系统及其方法

摘要

本发明公开了一种免耕旋播机控制系统及其控制方法，是应用于由播种电机、施肥电机、排种器、排肥器、输种管和地轮所组成的免耕旋播机上，其特征是包括：驱动芯片、开关型霍尔传感器、单片机控制器、播种检测装置，旋转编码器，WiFi模块和触摸屏；播种检测装置，包括红外对管和分流装置；该控制方法采用双闭环结构，设定株距与实际播种株距将所设定的株距与免耕旋播机的实际播种株距的偏差值进行比例积分计算，构成外环，将播种速度的给定值与播种电机的实际转动速度的偏差值进行比例积分计算，构成内环。本发明能实现株距、播种速度双闭环控制，同时能实现直流电机速度自主适应行走速度，从而能提高免耕旋播机播种、施肥的灵活性和播种的精确性。

主权项

一种免耕旋播机控制系统，是应用于由播种电机、施肥电机、排种器、排肥器、输种管和地轮所组成的旋播机上，所述播种电机与所述排种器相连，所述施肥电机与所述排肥器相连；其特征是，所述控制系统包括：驱动芯片、开关型霍尔传感器、单片机控制器、播种检测装置，旋转编码器，WiFi模块和触摸屏；所述旋转编码器设置在所述播种电机的轴上，用于检测播种电机的转动速度；所述播种检测装置，包括红外对管和分流装置；所述分流装置具有一个输入口和多个分流管通道汇聚成的一个输出口，设置在所述排种器的下方，并与所述输种管相连，用于对所述排种器中排出的种子进行分流处理；所述红外对管设置在所述分流装置的分流管内壁上，用于检测所述分流装置内种子下落的数量；所述触摸屏，通过485通讯端口与所述单片机控制器相连，用于设定播种类型、播种株距、每亩的播种量和施肥量、旋播机的地轮直径、排种器的窝眼数量、播种速度比例系数和施肥速度比例系数；所述WiFi模块，通过485通讯端口与所述单片机控制器相连，用于通过手机app实现远程集中控制和参数设置；在所述旋播机的地轮上均匀设置n个磁钢片，用于将所述地轮均匀分成n段圆弧，在任意一个圆弧内再设置一个磁钢片，使得相应圆弧被划分成不相等的两段圆弧，以所述不相等的两段圆弧形成转向判断区；在所述地轮的边缘处设置有所述开关型霍尔传感器，利用所述开关型霍尔传感器和磁钢片之间相对时所产生的脉冲信号实时获得所述地轮的转动速度，利用所述转向判断区获得所述地轮的转动方向，并一同提供给所述单片机控制器；所述单片机控制器根据所述转动速度和转动方向获得所述播种电机和施肥电机的转速；由所述播种电机和施肥电机的转速，得到所述播种电机和施肥电机的pwm脉冲信号并提供给所述驱动芯片，从而控制所述排种器的播种株距与所设定的播种株距相同，并同步控制所述排肥器进行施肥；所述单片机控制器利用所述红外对管获取所述分流装置内的检测信号并进行处理，得到种子下落的实际株距，并与所设定的播种株距进行比较，若两者不相同，则调整播种电机的pwm脉冲信号占空比改变所述播种电机的驱动电压，从而控制所述播种电机的转速以调整实际株距。