一种农机巡航切换过程的控制方法、装置及农机制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种农机巡航切换过程的控制方法、装置及农机，涉及农用机械技术领域，计算农机的实际速度V2与目标巡航速度V1之间的速度差值ΔV；对于设定的常数组Ci，确定计算式|ΔV‑Ci|的最小值min|ΔV‑Ci|所对应的元素Ck；根据元素Ck，选择相应的规划数组Fk；并通过以上过程不断更新规划数组Fk；判断农机的加速度A是否超过加速度阈值；当农机的加速度A不超过加速度阈值时，依次使用规划数组Fk中的数据元素生成第一控制信号输出；当农机的加速度A超过加速度阈值时，输出第二控制信号，使得农机的加速度不再增加。本申请改善了现有农机巡航切换过程中存在的运动不平稳、速度慢、安全等问题，并提高了驾驶员乘坐的舒适性。

【技术实现步骤摘要】
一种农机巡航切换过程的控制方法、装置及农机
本申请涉及农用机械
，尤其涉及一种农机巡航切换过程的控制方法、装置及农机。
技术介绍
农机主要包括拖拉机、收获机、耕整种植机、低速载货汽车等，主要用于田间作业。农机工作环境的特点为：地块形状为规则或不规则几何图形；场地可能有上下坡等起伏缓变地形，也可能有小沟、小坎、石块等突变地形；场地内或场地边缘可能有不可碰撞、不可接近物体，例如边界墙、树、建筑物等；场地内可能有其他农机在作业，或者多台农机协同作业。不同类型的农机，其工作过程可以划分为两部分：行驶和作业，行驶是指农机在场地内的按要求的运动；作业是指农机与农田、农作物、其他农机发生相互作用。因此，农机的重要组成部分包括行驶机构和工作装置，行驶机构和工作装置又分别有其驱动装置、状态检测装置、控制装置和辅助装置。农机进入巡航时，驾驶员通过本地巡航开关将其所驾驶的农机调节到巡航状态，并通过巡航速度调节装置对目标巡航速度进行设置，巡航开关和巡航速度调节数据输入控制器。控制器需要通过调节农机的速度进入到目标巡航状态。现有的农机一般采用驾驶员驾驶和作业，劳动强度大，对驾驶员的要求高，不利于农机作业的效率、安全、节能等。农机在切换到巡航状态的过程中存在的运动不平稳、速度慢等问题。具体来说，农机在特有的地面和地形因素影响下，农机在切换到巡航状态的过程中加速度和速度如果控制不合理，可能导致运行不平稳、速度过慢、效率低，甚至安全问题。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种农机巡航切换过程的控制方法、装置及农机，以改善现有农机巡航切换过程中存在的运动不平稳、速度慢、安全等问题，并提高了驾驶员乘坐的舒适性。该农机巡航切换过程的控制方法包括：步骤S101，计算农机的实际速度V2与目标巡航速度V1之间的速度差值ΔV；步骤S102，对于设定的常数组Ci＝【C1、C2、……、Cn】，确定计算式|ΔV-Ci|的最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck；其中，n为自然数，i＝1、2、3、……、n；步骤S103，根据最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck，在多个预先设定的规划数组Fi＝【Si1、Si2、Si3、……】(i＝1、2、……、n)中选择相应的规划数组Fk；其中，常数组中的元素Ci与输出数组Fi一一对应；步骤S104，以预设的时间间隔不断通过步骤S101至步骤S103更新规划数组Fk；步骤S105，不断采集农机的加速度A；步骤S106，判断农机的加速度A是否超过加速度阈值；当农机的加速度A不超过加速度阈值时，依次使用规划数组Fk中的数据元素生成第一控制信号输出；当农机的加速度A超过加速度阈值时，输出第二控制信号，使得农机的加速度不再增加。进一步地，步骤S105具体为：不断采集农机在x方向的加速度Ax；其中，x方向为农机的前进方向。进一步地，步骤S105具体包括：不断采集农机在y方向上的加速度Ay、z方向上的加速度Az；其中，x方向为农机的前进方向，y方向为竖直方向，z方向垂直于x方向和y方向；步骤S106具体包括：判断农机在y方向的加速度Ay是否超过第一加速度阈值Ay0，以及农机在z方向的加速度Az是否超过第二加速度阈值Az0；当农机在y方向的加速度Ay不超过第一加速度阈值Ay0且农机在z方向的加速度Az不超过第二加速度阈值Az0，依次使用规划数组Fk中的数据元素生成第一控制信号输出；当农机在y方向的加速度Ay超过第一加速度阈值Ay0或农机在z方向的加速度Az超过第二加速度阈值Az0，输出第二控制信号，使得农机的加速度不再增加。进一步地，步骤S104包括：通过步骤S101至步骤S103生成新规划数组Fk，并将生成的新规划数组Fk与前一次生成的规划数组Fk进行比较；若生成的新规划数组与前一次生成的规划数组为同一规划数组，则继续将前一次生成的规划数组确定为最新的规划数组Fk；若生成的新规划数组与前一次生成的规划数组不为同一规划数组，则将生成的新规划数组确定为最新的规划数组Fk。进一步地，还包括：当实际速度V2与目标巡航速度V1之间的速度差值ΔV小于阈值时停止使用规划数组Fk中的数据元素生成控制信号输出。进一步地，步骤S106中，输出的第一控制信号作用于农机的液压系统，以改变液压系统的流量；其中，规划数组Fi中的数据元素的数值大小对应控制信号的大小；控制信号增大液压系统中用于驱动的流量增大。进一步地，还包括：响应于接收到退出巡航的控制指令，停止使用规划数组Fk中的数据元素生成控制信号输出。另一方面，本申请还提出了一种农机巡航切换过程的控制装置，包括：计算模块，用于计算农机的实际速度V2与目标巡航速度V1之间的速度差值ΔV；确定模块，用于对于设定的常数组Ci＝【C1、C2、……、Cn】，确定计算式|ΔV-Ci|的最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck；其中，n为自然数，i＝1、2、3、……、n；选择模块，用于根据最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck，在多个预先设定的规划数组Fi＝【Si1、Si2、Si3、……】(i＝1、2、……、n)中选择相应的规划数组Fk；其中，常数组中的元素Ci与输出数组Fi一一对应；更新模块，用于以预设的时间间隔不断通过计算模块、确定模块、选择模块更新规划数组Fk；采集模块，用于不断采集农机的加速度A；输出模块，用于判断农机的加速度A是否超过加速度阈值；当农机的加速度A不超过加速度阈值时，依次使用规划数组Fk中的数据元素生成第一控制信号输出；当农机的加速度A超过加速度阈值时，输出第二控制信号，使得农机的加速度不再增加。另一方面，本申请还提出了一种农机，该农机具有以上的农机巡航切换过程的控制装置。另一方面，本申请还提出了一种农机，该农机具有一控制器；其中，该控制器用于运行程序，该程序运行时执行以上任一种农机巡航切换过程的控制方法。在本申请中，农机巡航切换过程的控制方法包含：计算农机的实际速度V2与目标巡航速度V1之间的速度差值ΔV；通过速度差值ΔV与常数组Ci中的数据进行差值匹配，进而选择相应的规划数组Fi，并不断更新；然后采集农机的加速度；在加速度不超过阈值的情况下，控制器依次使用规划数组Fk中的数据元素生成控制信号输出。当农机的加速度A超过加速度阈值时，农机的加速度不再增加。本申请的技术方案具有如下技术效果：第一、本申请通过模拟有经验的驾驶员的操作，克服了这些问题，提高了农机在切换到巡航状态的过程中运行的稳定性，并可以取得较高的效率和速度。第二、改善了现有农机巡航切换过程中的速度抗干扰能力，克服了地面和地形因素对农机巡航速度的干扰，提高了农机的防倾翻稳定性和驾驶员的乘坐舒适性。附图说明图1是本申请实施例中一种农机巡航切换过程的控制方法的流程图之一。图2是本申请实施例中一种农本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农机巡航切换过程的控制方法，其特征在于，包括：/n步骤S101，计算农机的实际速度V2与目标巡航速度V1之间的速度差值ΔV；/n步骤S102，对于设定的常数组Ci＝【C1、C2、……、Cn】，确定计算式|ΔV-Ci|的最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck；其中，n为自然数，i＝1、2、3、……、n；/n步骤S103，根据最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck，在多个预先设定的规划数组Fi＝【Si1、Si2、Si3、……】(i＝1、2、……、n)中选择相应的规划数组Fk；其中，常数组中的元素Ci与输出数组Fi一一对应；/n步骤S104，以预设的时间间隔不断通过步骤S101至步骤S103更新规划数组Fk；/n步骤S105，不断采集农机的加速度A；/n步骤S106，判断农机的加速度A是否超过加速度阈值；当农机的加速度A不超过加速度阈值时，依次使用规划数组Fk中的数据元素生成第一控制信号输出；当农机的加速度A超过加速度阈值时，输出第二控制信号，使得农机的加速度不再增加。/n

【技术特征摘要】
1.一种农机巡航切换过程的控制方法，其特征在于，包括：
步骤S101，计算农机的实际速度V2与目标巡航速度V1之间的速度差值ΔV；
步骤S102，对于设定的常数组Ci＝【C1、C2、……、Cn】，确定计算式|ΔV-Ci|的最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck；其中，n为自然数，i＝1、2、3、……、n；
步骤S103，根据最小值min|ΔV-Ci|所对应的元素Ck，在多个预先设定的规划数组Fi＝【Si1、Si2、Si3、……】(i＝1、2、……、n)中选择相应的规划数组Fk；其中，常数组中的元素Ci与输出数组Fi一一对应；
步骤S104，以预设的时间间隔不断通过步骤S101至步骤S103更新规划数组Fk；
步骤S105，不断采集农机的加速度A；
步骤S106，判断农机的加速度A是否超过加速度阈值；当农机的加速度A不超过加速度阈值时，依次使用规划数组Fk中的数据元素生成第一控制信号输出；当农机的加速度A超过加速度阈值时，输出第二控制信号，使得农机的加速度不再增加。


2.根据权利要求1所述的农机巡航切换过程的控制方法，其特征在于，步骤S105具体为：
不断采集农机在x方向的加速度Ax；其中，x方向为农机的前进方向。


3.根据权利要求1所述的农机巡航切换过程的控制方法，其特征在于，步骤S105具体包括：
不断采集农机在y方向上的加速度Ay、z方向上的加速度Az；其中，x方向为农机的前进方向，y方向为竖直方向，z方向垂直于x方向和y方向；
步骤S106具体包括：
判断农机在y方向的加速度Ay是否超过第一加速度阈值Ay0，以及农机在z方向的加速度Az是否超过第二加速度阈值Az0；
当农机在y方向的加速度Ay不超过第一加速度阈值Ay0且农机在z方向的加速度Az不超过第二加速度阈值Az0，依次使用规划数组Fk中的数据元素生成第一控制信号输出；
当农机在y方向的加速度Ay超过第一加速度阈值Ay0或农机在z方向的加速度Az超过第二加速度阈值Az0，输出第二控制信号，使得农机的加速度不再增加。


4.根据权利要求1所述的农机巡航切换过程的控制方法，其特征在于，步骤S104包括：
通过步骤S101至步骤S103生成新规划数组Fk，并将生成的新规划数组Fk与前一次生成的规划数组Fk进行比较；
若生成的新规划数组与前一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹显利，韩慧仙，曹国廷，
申请(专利权)人：义乌市深研智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33