水田激光平地机非线性水平控制系统

• 作者: 俞龙 叶娟 赵祚喜 陈君梅 陈嘉琪
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 水田激光平地机 水平控制 非线性PID位置控制
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 79-84
• 分类号: F323.3|S222.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2014.07.013

摘要

为使水田激光平地机的平地铲在受到干扰偏离水平位置时能够迅速回复水平,设计了基于角速度-偏差角度的非线性PID控制器的平地铲调平控制系统,使平地铲零角速度渐近回到水平位置,实现零超调,提高了平地机水平控制精度和稳定性.根据平地机的机械液压系统结构搭建了平地铲调平系统动力学模型,推导了传递函数,基于剩余路径确定允许最小角度的非线性控制,设计了水平调平闭环控制系统方案.采用标准姿态航向参考系统AHRS检测平地铲实时倾角与角速度,TMS320F28035芯片作为控制器,设计制作了水平控制系统电路,依据传感器数据通过非线性PID位置控制算法计算出控制量,并通过PWM驱动电路实现平地铲水平控制.在华南农业大学研制的水田激光平地机上,进行了实验室测试与田间试验验证.测试结果表明,水平控制系统响应迅速,实现了平地铲渐进逼近水平位置的控制效果,超调小,稳态误差趋于零,平地铲基本控制在水平位置±1.以内,平地铲工作稳定.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵祚喜	华南农业大学南方农业机械与装备省部共建教育部重点实验室	67	1164	17.0	32.0
2	俞龙	华南农业大学南方农业机械与装备省部共建教育部重点实验室	49	342	10.0	17.0
3	陈君梅		28	168	7.0	11.0
4	叶娟		26	92	6.0	8.0
5	陈嘉琪	华南农业大学南方农业机械与装备省部共建教育部重点实验室	6	51	4.0	6.0