本实用新型专利技术涉及一种玉米收获喂入量自适应控制系统。控制系统包括CAN总线、测量变送装置、扶手箱总成、显示器、主控制器和液压执行机构。本实用新型专利技术采用CAN总线集成技术，基于CAN总线，集成玉米收获质量参数在线检测与传感信息处理、故障诊断系统，保证了控制系统信息传输的实时性和可靠性。根据籽粒破碎率、夹带损失率和摘穗损失率多个反馈信息实时计算得到最优的目标喂入量，通过扭矩值计算当前喂入量，并通过调节作业速度，实现玉米收获机在收获过程中喂入量自适应调节，达到提高工作效率和收获质量的目的。多传感器融合调节，保证了喂入量自适应调节的可靠性和科学性，使收获过程中的车速控制更加合理准确。程中的车速控制更加合理准确。程中的车速控制更加合理准确。
【技术实现步骤摘要】
玉米收获喂入量自适应控制系统
[0001]本技术属于农业自动化领域，具体地，涉及一种基于CAN总线的玉米收获喂入量自适应控制系统。
技术介绍
[0002]玉米收获机作为玉米收获的主要机械，其工作性能直接影响了作业效率和收获质量。发达国家已将先进的智能控制技术运用到玉米收获机上，并朝着大型化、自动化、现代化和精准方向发展。国内只有少数高校和科研院所对玉米收获机智能控制进行研究。影响玉米收获效率的因素有很多，其中喂入量对收获效率有着最直接的影响，喂入量过低会导致收获效率低下；而喂入量过大则会导致摘穗损失大、夹带损失率高、籽粒破碎率大等不良后果，严重的还会导致脱粒滚筒阻塞，对玉米收获机的机械结构造成损伤。因此，在收获过程中通过对收获过程的检测与识别，自适应调整喂入量保持在最优值对于提高收获效率和收获质量有着深刻的实际意义。目前国内对玉米收获喂入量的控制主要以驾驶员的主观经验为主，没有综合考虑籽粒破碎率、摘穗损失率以及夹带损失率等的影响，对喂入量的调节存在较大的主观性和不确定性。导致玉米收获机在收获过程中不能达到最大的收获效率和收获质量。
技术实现思路
[0003]针对上述技术问题，本技术的目的是提供一种基于CAN总线的玉米收获喂入量自适应控制系统。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：
[0005]一种玉米收获喂入量自适应控制系统，包括CAN总线、测量变送装置10、扶手箱总成16、显示器8、主控制器11和液压执行机构12。
[0006]所述液压执行机构12包括依次连接的作业速度控制电液比例阀13、作业速度控制变量泵14和作业速度控制液压马达15；作业速度控制液压马达15与玉米收获机的变速箱18连接；所述作业速度控制电液比例阀13与主控制器11的脉冲信号输出端口连接；作业速度控制电液比例阀13根据主控制器11发送的电流信号改变作业速度控制变量泵 14的流量，从而改变作业速度控制液压马达15的转速。
[0007]所述扶手箱总成16包括按键板6和操作手柄7。
[0008]所述操作手柄7、按键板6和显示器8均通过CAN总线与主控制器11的CAN通讯端口连接通讯。
[0009]所述测量变送装置10包括夹带损失传感器1、车速传感器2、扭矩传感器3、籽粒破碎传感器4和摘穗损失传感器5；其中，所述夹带损失传感器1安装在玉米收获机尾筛后部的苞叶排出口23处；所述车速传感器2设置在变速箱18上；所述扭矩传感器3安装在滚筒21与无级变速轮22的连接处；所述籽粒破碎传感器4安装于粮仓内的输粮绞龙20末端；所述摘穗损失传感器5安装在割台19上方；其中，所述夹带损失传感器1、车速传感器2和扭矩传感器3
均直接与主控制器 11的脉冲输入端口连接通讯；所述籽粒破碎传感器4和摘穗损失传感器5均通过CAN总线与主控制器11的CAN通讯端口连接通讯。
[0010]所述主控制器11的CAN通讯端口进一步通过CAN总线与发动机 9连接。
[0011]所述系统包括7个CAN节点，分别为：主控制器11、显示器8、操作手柄7、按键板6、摘穗损失传感器5、籽粒破碎传感器4和发动机9。
[0012]所述主控制器11通过CAN总线获取发动机9的转速信息，判断当前发动机转速是否满足玉米收获作业条件；主控制器11通过CAN 总线获取按键板6和操作手柄7的操作指令，进行模式选择、目标喂入量设置以及作业速度控制；主控制器11通过CAN总线获取摘穗损失传感器5采集的割台摘穗损失率信息和籽粒破碎传感器4采集的籽粒破碎率信息；主控制器11通过脉冲输入端口获取夹带损失传感器1 采集的夹带损失率信息、车速传感器2采集的车速信息和扭矩传感器3 采集的滚筒21扭矩值信息；主控制器11将获取的信息发送至显示器8 显示。
[0013]所述主控制器11安装在驾驶室的副驾驶座下。
[0014]所述扶手箱总成16和显示器8安装在驾驶室右侧。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0016](1)本控制系统具有手动收获和自动收获功能，能够根据用户的需求随时调整作业模式，操作方便灵活，工作可靠。
[0017](2)本控制系统采用CAN总线集成技术，基于CAN总线，集成玉米收获质量参数在线检测与传感信息处理、故障诊断系统，保证了控制系统信息传输的实时性和可靠性。
[0018](3)玉米收获机车速可通过电液比例阀无级调节，减轻了驾驶员的工作强度，提高了玉米收获机的操作性。
[0019](4)可根据籽粒破碎率、夹带损失率和摘穗损失率多个反馈信息实时计算得到最优的目标喂入量，通过扭矩值计算当前喂入量，并通过调节作业速度，实现玉米收获机在收获过程中喂入量自适应调节，达到提高工作效率和收获质量的目的。
[0020](5)多传感器融合调节，保证了喂入量自适应调节的可靠性和科学性，使收获过程中的车速控制更加合理准确。
附图说明
[0021]图1为本技术的玉米收获喂入量自适应控制系统的网络拓扑图；
[0022]图2为本技术的玉米收获喂入量自适应控制系统的组成示意图；
[0023]图3为本技术的玉米收获喂入量自适应控制系统安装位置示意图；
[0024]图4为本技术的扶手箱总成16的结构示意图；
[0025]图5为本技术的喂入量自适应控制流程图。
[0026]其中的附图标记为：
[0027]1 夹带损失传感器
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2 车速传感器
[0028]3 扭矩传感器
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4 籽粒破碎传感器
[0029]5 摘穗损失传感器
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6 按键板
[0030]7 操作手柄
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8 显示器
[0031]9 发动机
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10 测量变送装置
[0032]11 主控制器
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12 液压执行机构
[0033]13 作业速度控制电液比例阀
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14 作业速度控制变量泵
[0034]15 作业速度控制液压马达
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16 扶手箱总成
[0035]18 变速箱
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19 割台
[0036]20 输粮绞龙
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21 滚筒
[0037]22 无级变速轮
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23 苞叶排出口
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施例对本技术进行进一步说明。
[0039]玉米收获机包括驾驶室、粮仓、发动机9本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种玉米收获喂入量自适应控制系统，包括CAN总线、测量变送装置(10)、扶手箱总成(16)、显示器(8)、主控制器(11)和液压执行机构(12)，其特征在于：所述液压执行机构(12)包括依次连接的作业速度控制电液比例阀(13)、作业速度控制变量泵(14)和作业速度控制液压马达(15)；作业速度控制液压马达(15)与玉米收获机的变速箱(18)连接；所述作业速度控制电液比例阀(13)与主控制器(11)的脉冲信号输出端口连接；作业速度控制电液比例阀(13)根据主控制器(11)发送的电流信号改变作业速度控制变量泵(14)的流量，从而改变作业速度控制液压马达(15)的转速；所述扶手箱总成(16)包括按键板(6)和操作手柄(7)；所述操作手柄(7)、按键板(6)和显示器(8)均通过CAN总线与主控制器(11)的CAN通讯端口连接通讯；所述测量变送装置(10)包括夹带损失传感器(1)、车速传感器(2)、扭矩传感器(3)、籽粒破碎传感器(4)和摘穗损失传感器(5)；其中，所述夹带损失传感器(1)安装在玉米收获机尾筛后部的苞叶排出口(23)处；所述车速传感器(2)设置在变速箱(18)上；所述扭矩传感器(3)安装在滚筒(21)与无级变速轮(22)的连接处；所述籽粒破碎传感器(4)安装于粮仓内的输粮绞龙(20)末端；所述摘穗损失传感器(5)安装在割台(19)上方；其中，所述夹带损失传感器(1)、车速传感器(2)和扭矩传感器(3)均直接与主控制器(11)的脉冲输入端口连接通...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟瑞娟，朱晓龙，杜岳峰，张真，熊泽鑫，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：
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