[发明专利]一种基于自适应模糊PID控制的粮油作物变量播种系统

摘要

本发明公开了一种基于自适应模糊PID控制的粮油作物变量播种系统，包括控制单元、执行单元、检测单元、人机交互单元、电源管理单元，控制单元由微处理器、电机驱动器组成；执行单元由电机与传动机构组成，传动机构连接电机输出轴与排种轴，保持电机输出轴与排种轴转速一致；检测单元由转速检测模块、机具前进速度检测模块、作业面积检测模块与播量检测模块组成；电源管理单元由直流电源，降压芯片组成。检测单元实时检测电机转速、机具前进速度、作业面积与播量，根据设定播量、机具前进速度和排种轴转速的关系，利用自适应模糊PID算法对电机采用转速、电流双闭环控制，该变量播种系统提高了播种精度、抗干扰能力强，保证作业质量。

主权项

1.一种基于自适应模糊PID控制的粮油作物变量播种系统，其特征在于：包括控制单元、执行单元、检测单元、人机交互单元、电源管理单元，其中：控制单元包括由微处理器、电机驱动器，微处理器分别与电机驱动器、检测单元、人机交互单元、电源管理单元电性相连；执行单元包括电机与传动机构，电机输出轴通过传动机构与播种机的排种轴传动连接，由传动机构保持电机输出轴与排种轴转速一致，控制单元中电机驱动器与电机电性连接；检测单元包括转速检测模块、机具前进速度检测模块、作业面积检测模块与播量检测模块，其中转速检测模块固定安装于电机输出轴上，由转速检测模块与电机输出轴同步旋转，机具前进速度检测模块和作业面积检测模块分别安装于播种机上，播量检测模块安装于播种机的排种口处，所述转速检测模块、机具前进速度检测模块、作业面积检测模块、播量检测模块分别与控制单元中的微处理器电性连接；电源管理单元由降压芯片和直流电源构成，降压芯片输入端与直流电源电性连接，降压芯片输出端分别与人机交互单元、控制单元中的微处理器和电机驱动器，以及检测单元中的转速检测模块、机具前进速度检测模块、作业面积检测模块与播量检测模块电性连接；检测单元实时检测电机转速、机具前进速度、作业面积与播量，并将检测的数据传送至微处理器，微处理器中根据设定的播量、机具前进速度和排种轴转速的关系，利用自适应模糊PID算法对电机采用转速、电流双闭环调速，其中电流环作为内环，转速环作为外环，最终微处理器基于脉冲调制PWM技术向电机驱动器输出对应频率的脉冲信号，通过电机驱动器控制电机转速。