农机具自动调平控制系统设计与试验

• 作者: 周浩 张智刚 杨伟伟 林潮兴 罗锡文 胡炼 许奕
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 农业机械 控制系统 设计 农机具 自动调平 倾角测量 水平控制
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 15-20
• 页数: 6页
• 分类号: F323.3|S222.5
• 字数: 4740字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2015.08.003

摘要

为了使农机具在田间作业时保持水平，该文设计了一种农机具自动调平控制系统。采用拖拉机横向倾角卡尔曼滤波算法融合加速度计和陀螺仪2个传感器数据获得拖拉机实时倾斜角度，直线位移传感器测量调平液压油缸伸长量并建立农机具和拖拉机的相对倾斜角度转换函数，通过控制电磁换向阀实现农机具水平控制。在三轴多功能转台上对拖拉机倾角实时测量算法进行了测试，并在田间对农机具自动调平系统进行了试验，结果表明，拖拉机横滚角传感系统能在动态条件下准确地测量拖拉机实时倾角，在转台上测量角度平均绝对误差≤0.15°，均方根误差≤0.18°，在水田激光平地机作业时测量角度平均绝对误差0.40°；自动调平控制系统能较好地实现平地铲调平控制，平地铲倾斜角度平均绝对误差0.52°，均方根误差0.24°，最大误差1.15°，相对于原水田激光平地机水平控制系统控制精度提高了0.5°。该研究为农机具水平自动调平提供了方法，能够提升农机具作业质量。