一种拖拉机三点悬挂高度精确控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种拖拉机三点悬挂高度精确控制方法及装置。该农机具高度控制装置，包括：目标高度值获取单元(1),所述目标高度值获取单元获取农机具的目标高度值；液压油缸伸缩距离确定装置(2)，根据液压油缸的当前行程以及液压油缸的行程与悬挂高度的函数关系，确定液压油缸的活塞杆需要伸缩的距离；电液比例阀控制信号生成单元(3)，根据液压油缸伸缩距离确定装置(2)所确定出的距离生成电液比例阀控制信号。

【技术实现步骤摘要】
一种拖拉机三点悬挂高度精确控制方法及装置
本专利技术属于农机控制
，涉及一种农用拖拉机三点悬挂装置高度精确控制方法与装置。
技术介绍
农机具通过悬架上的三个挂接点与拖拉机液压悬挂机构的上、下拉杆末端铰连接，称为三点悬挂。采用三点悬挂方式挂接的农具相对摆动量小，农机具随拖拉机直线行驶稳定性好。三点悬挂主要用来挂接各种农具完成除草、喷药、耕地、收割等工作，是拖拉机的重要组成部分。不同的农机具的功能各不相同，与拖拉机连接时所对应的悬挂的高度也存在差异。所以在挂接农机具时，需要对三点悬挂机构的高度进行调节。拖拉机的三点悬挂机构主要依靠液压油缸的伸长和缩短来实现升降，驾驶员可通过按键、旋钮或开关操纵电液比例阀，控制油缸伸缩。而现有技术中大多数三点悬挂的高度调节为油缸行程0～100％区间内的开环控制，即按下按键,悬挂机构升/降，再次按下按键,悬挂机构停止升/降。在升降过程中，存在驾驶员无法获取悬挂装置准确高度值的问题。为了将三点悬挂机构调节到成功挂接各农机具所需的高度，有时需要控制悬挂装置只升降1cm或更短的距离，为此需要车外人员观察悬挂高度并将高度信息反馈给驾驶员，驾驶员控制悬挂装置升降，反复多次才能达到目标高度，增加了操作人员的劳动强度，降低了工作效率。
技术实现思路
本专利技术鉴于以上问题作出，用于克服或缓解以上的一个或更多个问题，至少提供一种有益的选择。为了实现以上的目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种农机具高度控制装置，包括：目标高度值获取单元,所述目标高度值获取单元获取农机具的目标高度值；液压油缸伸缩距离确定装置根据液压油缸的当前行程以及液压油缸的行程与悬挂高度的函数关系，确定液压油缸的活塞杆需要伸缩的距离；电液比例阀控制信号生成单元，根据液压油缸伸缩距离确定装置所确定出的距离生成电液比例阀控制信号。根据本专利技术的另一方面，提供了一种农机具高度控制方法，包括：目标高度值获取步骤,获取农机具的目标高度值；液压油缸伸缩距离确定步骤，根据液压油缸的当前行程以及液压油缸的行程与悬挂高度的函数关系，确定液压油缸的活塞杆需要伸缩的距离；电液比例阀控制信号生成步骤，根据所确定出的距离生成电液比例阀控制信号。根据本专利技术的实施方式，可以提高工作效率。附图说明图1示出了根据本专利技术的一种实施方式的农机具高度控制装置的示意性框图。图2A是示出了液压油缸与三点悬挂农机具的一种实施方式的连接关系的主视示意图。图2B是示出了液压油缸与三点悬挂农机具的一种实施方式的连接关系的侧视示意图。图3示出了图2所示的连接关系示意图的示意平面示意图。图4示出了依据本专利技术的一种实施方式的农机具高度控制方法的示意性流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行说明，这些说明均是示例性的，不是对本专利技术的保护范围的限制。图1示出了根据本专利技术的一种实施方式的农机具高度控制装置的示意性框图。如图1所示，根据本专利技术的一种实施方式的农机具高度控制装置包括：目标高度值获取单元1、液压油缸伸缩距离确定装置2以及电液比例阀控制信号生成单元3。为了说明的方便，图中也示出了电液比例阀4和液压油缸5。另外，电液比例阀4可以为根据本专利技术一种实施方式的农机具高度控制装置的一部分。根据进一步的实施方式，该农机高度控制装置还包括磁致伸缩位移传感器6。目标高度值获取单元1获取农机具的目标高度值。该目标高度值获取单元1可以是驾驶室中的信息交互单元，驾驶员可以通过该信息交互单元所提供的操作界面输入目标高度值。液压油缸伸缩距离确定装置2根据当前的液压油缸行程(即液压油缸的活塞杆的伸出距离)以及该液压油缸行程与悬挂高度的函数关系，计算出液压油缸的活塞杆需要伸缩的距离。电液比例阀控制信号生成单元3，根据液压油缸伸缩距离确定装置2所确定出的距离生成电液比例阀控制信号。电液比例阀4根据所述电液比例阀控制信号控制液压油缸5动作。另外，安装在液压油缸上的磁致伸缩位移传感器6采集反应液压油缸当前行程的液压油缸活塞的位移信号，并将信号反馈到液压油缸伸缩距离确定装置2，液压油缸伸缩距离确定装置2判断液压油缸是否伸缩到位，如未伸缩到位，将反馈的液压油缸活塞的行程作为液压油缸的当前行程，根据农机具的目标高度值，计算出液压油缸需要伸缩的新的距离。电液比例阀控制信号生成单元3根据该新的距离，生成更新的电液比例阀控制信号。磁致伸缩位移传感器6是一种绝对值输出、非接触式位移传感器。该传感器利用磁致伸缩原理，通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被测产品的实际位移。磁致伸缩位移传感器6是本专利技术的油缸位移信号采集单元的示例。根据一种实施方式，磁致伸缩位移传感器6固定于液压油缸端盖开口中，检测液压油缸的位移信号，反馈油缸当前的行程信息。根据一种实施方式，所述液压油缸伸缩距离确定装置2记录磁致伸缩位移传感器6所反馈的油缸当前的行程信息以用于之后确定液压油缸伸缩距离。根据本专利技术的一种实施方式，所述农机具高度控制装置包括显示单元，该显示单元可实时显示磁致伸缩位移传感器测得的液压油缸的位移信息，或者显示根据该位移信号得出的农机具的高度，或者显示农机具的高度和液压油缸的活塞杆的位移这两者。图2示出了液压油缸与三点悬挂农机具的一种实施方式的连接关系示意图。其中，图2A是主视图，图2B是侧视图。如图2所示，液压油缸5与提升杆7、下拉杆8连接，在液压油缸5的驱动下，提升杆7、下拉杆8绕连接点旋转使悬挂机构高度发生改变。三个部件的几何关系可近似看成一个三角形结构。液压油缸5的一端通过连接组件与下拉杆8相连接，另一端通过连接组件与提升杆7相连接，连接处为可转动连接。当液压油缸5的活塞杆伸缩时，提升杆7带动下拉杆8以连接处为中心旋转，即三个部件之间的几何关系发生如下变化：液压油缸5与提升杆7之间的夹角减小，提升杆7与下拉杆8之间的夹角增大。从而使设置在下拉杆端部的挂钩9上下。挂钩9的高度即表示挂接农机具时需要的高度。图3示出了图2所示的连接关系示意图的示意平面示意图。如图3所示，AB表示液压油缸4、AE表示提升杆7、BI表示下拉杆8，它们构成三角形ΔABE，A、B、E为三个连接点，I为悬挂的挂钩所在位置，挂钩与地面的距离即为三点悬挂机构的高度，用H表示，单位可为mm。设油缸所在的边AB长度为x，如液压油缸的初始长度为l，活塞杆行程Δl(油缸初始长度l是指活塞杆行程为0时的长度，活塞杆行程Δl是表示当前行程)，则油缸所在边AB长度为x＝l+Δl，单位：mm。提升杆与下拉杆长度为固定常数(可通过查阅三点悬挂的设计参数获得)，设AE＝k1，BE＝k2EI＝k3。将AB延长到C点，BC＝k4，CD表示地面。AC与地面的夹角为α，因为油缸位置固定，所以夹角α角度不变。在ΔABE中，∠BAE＝θ，由余弦定理可得：在ΔACD中，AC＝k4+x，∠CAD＝θ,∠ACD＝α，∠ADC＝π-θ-α，由正弦定理可得：故作EF⊥CD，设h＝EF。在ΔDEF中，h＝DE·sin∠ADF，在ΔABE中，由正弦定理可得：所以因为EJ//BG，所以在△EIJ中，从图中可以看出三点悬挂的高度H＝h+h'。故将带入上式，即可得到三点悬挂高度与油缸行程的函数关系H＝f(x)。由此，当输入了农机具的目标高度时，根据农机具的当前高度，可以得知Δ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农机具高度控制装置，包括：目标高度值获取单元(1),所述目标高度值获取单元获取农机具的目标高度值；液压油缸伸缩距离确定装置(2)，根据液压油缸的当前行程以及液压油缸的行程与悬挂高度的函数关系，确定液压油缸的活塞杆需要伸缩的距离；电液比例阀控制信号生成单元(3)，根据液压油缸伸缩距离确定装置(2)所确定出的距离生成电液比例阀控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种农机具高度控制装置，包括：目标高度值获取单元(1),所述目标高度值获取单元获取农机具的目标高度值；液压油缸伸缩距离确定装置(2)，根据液压油缸的当前行程以及液压油缸的行程与悬挂高度的函数关系，确定液压油缸的活塞杆需要伸缩的距离；电液比例阀控制信号生成单元(3)，根据液压油缸伸缩距离确定装置(2)所确定出的距离生成电液比例阀控制信号。2.根据权利要求1所述的农机具高度控制装置，其特征在于，所述农机具高度控制装置还包括油缸位移信号采集单元(6)，所述油缸位移信号采集单元(6)采集所述液压油缸(5)当前行程的液压油缸行程信号，并将所述液压油缸行程信号反馈到所述液压油缸伸缩距离确定装置(2)，所述液压油缸伸缩距离确定装置(2)判断液压油缸是否伸缩到位，如未伸缩到位，则根据反馈的液压油缸行程信号，计算出液压油缸需要伸缩的新的距离；所述电液比例阀控制信号生成单元(3)根据该新的距离，生成更新的电液比例阀控制信号。3.根据权利要求2所述的农机具高度控制装置，其特征在于，所述农机具高度控制装置还包括显示单元，所述显示单元用于显示所述液压油缸的当前行程和/或所述农机具的当前高度，其中所述油缸位移信号采集单元为磁致伸缩位移传感器。4.根据权利要求2所述的农机具高度控制装置，其特征在于，所述液压油缸的行程与悬挂高度的函数关系根据液压油缸与农机具悬挂机构连接的几何关系确定。5.根据权利要求4所述的农机具高度控制装置，其特征在于，所述农机具悬挂结构包括下拉杆(8)、提升杆(7)以及设置在所述下拉杆(8)的延长部末端上的挂钩(9)，所述液压油缸、提升杆和所述下拉杆这三者之间的几何关系能够视为三角形关系，所述述液压油缸的行程与悬挂高...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚谦礼，周欣，唐明，
申请(专利权)人：中联重机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34