双电机履带式水稻收获机底盘自动导航系统设计与试验

• 作者: 王伟康 罗承铭 张国忠 付建伟 董昭 季超 赵状状
• 来源期刊: 华中农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 再生稻 收获机械 自动导航 双电机履带式底盘 模糊控制 精准作业 田间路径追踪
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 食品与农业工程|Food science and agricultural engineering
• 页码范围: 199-207
• 页数: 9页
• 分类号: S225.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.024

摘要

针对人工操作履带式收获机进行再生稻头季收获碾压率高、对行稳定性差,以及现有电动履带式机械大田作业精度低等问题,设计一套双电机履带式底盘自动导航系统并进行了试验验证.以自主设计的用于水稻收获的双电机履带式底盘为基础,基于田间滑移模型推导了底盘转向半径与两侧驱动电机转速关系,并设计了自动导航模糊控制器.采用双天线RTK-GNSS获取双电机履带式底盘的实时位置和航向角信息,由自动导航系统的横向模糊纠偏控制器和两侧电机转速PID控制器实时控制两侧电机转速,实现作业路径自动跟踪.路面试验结果显示:双电机履带式底盘水稻收获机行驶速度为0.6、1.0 m/s时,自动导航系统的平均横向偏差分别为0.015、0.021 m.田间试验显示:双电机履带式底盘水稻收获机行驶速度为0.6 m/s时,自动导航系统的平均横向偏差为0.050 m.研究结果表明,相较于使用电控液压转向改装的导航系统,本导航系统控制量精准、响应速度快,跟踪误差小,可用于再生稻头季机收对行作业以降低碾压率.