一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法及系统，包括：在确定第一控制指令包含开始作业指令的情况下，控制作业负荷调整机构，将农机作业载荷调整至目标作业状态；在确定第二控制指令包含行进速度控制指令的情况下，对行进速度控制指令进行解析，获取行进速度目标值；基于无人驾驶农机功率匹配策略，根据行进速度目标值以及农机作业荷载，控制油门大小调节结构和传动比调节机构，以调整农机的行进速度。本发明专利技术根据接收到的行进速度目标值，结合拖拉机工况参数对农机传动系、油门、以及作业负载进行协同调节，实现农机行进速度精准控制，可以有效解决无人驾驶农机现有行进速度调控装策略功率匹配度不高，燃油经济性差的问题。性差的问题。性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法及系统


[0001]本专利技术涉及农业机械化
，尤其涉及一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法及系统。

技术介绍

[0002]无人驾驶农机是当今国际农业机械化研究的前沿领域。无人农机可以更精确、更快速作业，可以缓解老龄化社会农业劳动力短缺的问题，发展应用前景广阔。无人驾驶农机要实现农机转向控制、行进速度调控和作业控制，其中农机行进速度调控是实现无人驾驶农机的基础条件之一。农机行进速度调控装置能够根据设定的目标行进速度，对农机传动系、发动机油门进行自动调节，实现作业速度精准控制。
[0003]目前，无人驾驶农机常用的行进速度调控策略主要有三种：(1)固定农机传动系传动比，通过调节发动机油门大小来改变发动机转速实现行进速度调控；(2)固定发动机油门大小，通过改变农机传动系传动比实现行进速度调控；(3)通过农机传动系传动比与发动机油门耦合，根据目标行进速度同时增加或减小农机传动系传动比与发动机油门实现行进速度调控。
[0004]常用的这三种无人驾驶农机行进速度调控装策略，功率匹配度不高，燃油经济性差；而且未考虑农机速度和作业负载的联合调控，轻则导致车轮打滑陷车、发动机熄火，重则引起农机具的严重损毁。
[0005]有鉴于此，亟需解决现有的无人驾驶农机行进速度调控装策略功率匹配度不高，燃油经济性差的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法及系统。
[0007]本专利技术提供一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，包括：接收车载计算机的第一控制指令；在确定所述第一控制指令包含开始作业指令的情况下，控制作业负荷调整机构，将农机作业载荷调整至目标作业状态；接收车载计算机的第二控制指令；在确定所述第二控制指令包含行进速度控制指令的情况下，对所述行进速度控制指令进行解析，获取行进速度目标值；基于无人驾驶农机功率匹配策略，根据所述行进速度目标值以及所述农机作业荷载，控制油门大小调节结构和传动比调节机构，以调整农机的行进速度。
[0008]根据本专利技术提供的一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，所述基于无人驾驶农机功率匹配策略，根据所述行进速度目标值以及所述农机作业荷载，控制油门大小调节结构和传动比调节机构，以调整农机的行进速度，包括：在确定所述行进速度目标值为非零速的情况下，根据当前驱动轮转速和驱动轮半径，确定所述农机的理论车速；根据所述理论车速和所述农机的当前车速，确定所述农机的当前滑转率；根据所述农机作业荷载，确定发动机目标转速；在确定当前滑转率小于滑转率阈值的情况下，根据所述发动机目标转
速和所述行进速度目标值，计算目标传动比；在确定所述目标传动比在传动比经济区间内的情况下，控制所述油门大小调节结构将发动机转速调整至所述目标转速，并控制所述传动比调节机构将传动系统传动比调整至所述目标传动比。
[0009]根据本专利技术提供的一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，在将农机作业载荷调整至目标作业状态之后，还包括：在确定所述农机作业载荷小于作业荷载安全阈值的情况下，判断所述农机作业载荷是否大于作业荷载经济阈值；在所述农机作业载荷大于所述作业荷载经济阈值的情况下，根据所述农机作业荷载，确定所述发动机目标转速；在所述农机作业载荷不大于所述作业荷载经济阈值的情况下，根据所述作业荷载经济阈值，确定所述发动机目标转速；在确定所述农机作业载荷不小于所述作业荷载安全阈值的情况下，向所述车载计算机发送作业载荷超标消息。
[0010]根据本专利技术提供的一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，还包括：在确定所述行进速度目标值为零速的情况下，控制所述油门大小调节结构将发动机转速调整至怠速，并控制所述传动比调节机构将传动系统传动比将所述农机的行进速度降为零。
[0011]根据本专利技术提供的一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，所述在确定所述当前滑转率小于滑转率阈值的情况下，根据所述发动机目标转速和所述行进速度目标值，计算目标传动比，包括：
[0012]在确定所述当前滑转率小于所述滑转率阈值的情况下，判断所述当前滑转率是否位于滑转率经济区间；在确定所述当前滑转率位于所述滑转率经济区间内的情况下，根据所述发动机目标转速和所述行进速度目标值，计算所述目标传动比；在确定所述当前滑转率位于所述滑转率经济区间外的情况下，根据所述当前滑转率和所述行进速度目标值，计算所述目标传动比；在确定所述当前滑转率不小于所述滑转率阈值的情况下，向所述车载计算机发送滑转率超标消息。
[0013]根据本专利技术提供的一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，在确定所述目标传动比在传动比经济区间内的情况下，控制所述油门大小调节结构将发动机转速调整至所述目标转速，并控制所述传动比调节机构将传动系统传动比调整至所述目标传动比，包括：在确定所述目标传动比在传动比经济区间内的情况下，判断所述发动机目标转速是否位于转速经济区间内；在确定所述发动机目标转速位于所述转速经济区间内的情况下，控制所述油门大小调节结构将发动机转速调整至所述目标转速，并控制所述传动比调节机构将传动系统传动比调整至所述目标传动比；在确定所述发动机目标转速位于所述转速经济区间外的情况下，将所述发动机目标转速调整为所述转速经济区间的最大值，并向所述车载计算机发送速度未达到发动机目标转速消息；在确定所述目标传动比在传动比经济区间外的情况下，控制所述传动比调节机构将传动系统传动比调整至所述传动比经济区间的最大值；根据所述传动比经济区间的最大值重新确定新的发动机目标转速，并控制所述油门大小调节结构将发动机转速调整至所述新的目标转速。
[0014]根据本专利技术提供的一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，还包括：接收第三控制指令；响应于所述第三控制指令，将农机作业载荷调整至停止作业状态；所述第三控制指令，是在所述车载计算机接收到作业载荷超标消息或滑转率超标消息的情况下发送的。
[0015]本专利技术还提供一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控系统，包括：第一接收单
元，用于接收车载计算机的第一控制指令；第一响应单元，用于在确定所述第一控制指令包含开始作业指令的情况下，控制作业负荷调整机构，将农机作业载荷调整至目标作业状态；第二接收单元，用于接收车载计算机的第二控制指令；第二响应单元，用于在确定所述第二控制指令包含行进速度控制指令的情况下，对所述行进速度控制指令进行解析，获取行进速度目标值；第一处理单元，用于基于无人驾驶农机功率匹配策略，根据所述行进速度目标值以及所述农机作业荷载，控制油门大小调节结构和传动比调节机构，以调整农机的行进速度。
[0016]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法的步骤。
[0017]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，其特征在于，包括：接收车载计算机的第一控制指令；在确定所述第一控制指令包含开始作业指令的情况下，控制作业负荷调整机构，将农机作业载荷调整至目标作业状态；接收车载计算机的第二控制指令；在确定所述第二控制指令包含行进速度控制指令的情况下，对所述行进速度控制指令进行解析，获取行进速度目标值；基于无人驾驶农机功率匹配策略，根据所述行进速度目标值以及所述农机作业荷载，控制油门大小调节结构和传动比调节机构，以调整农机的行进速度。2.根据权利要求1所述的适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，其特征在于，所述基于无人驾驶农机功率匹配策略，根据所述行进速度目标值以及所述农机作业荷载，控制油门大小调节结构和传动比调节机构，以调整农机的行进速度，包括：在确定所述行进速度目标值为非零速的情况下，根据当前驱动轮转速和驱动轮半径，确定所述农机的理论车速；根据所述理论车速和所述农机的当前车速，确定所述农机的当前滑转率；根据所述农机作业荷载，确定发动机目标转速；在确定当前滑转率小于滑转率阈值的情况下，根据所述发动机目标转速和所述行进速度目标值，计算目标传动比；在确定所述目标传动比在传动比经济区间内的情况下，控制所述油门大小调节结构将发动机转速调整至所述目标转速，并控制所述传动比调节机构将传动系统传动比调整至所述目标传动比。3.根据权利要求2所述的适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，其特征在于，在将农机作业载荷调整至目标作业状态之后，还包括：在确定所述农机作业载荷小于作业荷载安全阈值的情况下，判断所述农机作业载荷是否大于作业荷载经济阈值；在所述农机作业载荷大于所述作业荷载经济阈值的情况下，根据所述农机作业荷载，确定所述发动机目标转速；在所述农机作业载荷不大于所述作业荷载经济阈值的情况下，根据所述作业荷载经济阈值，确定所述发动机目标转速；在确定所述农机作业载荷不小于所述作业荷载安全阈值的情况下，向所述车载计算机发送作业载荷超标消息。4.根据权利要求2所述的适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，其特征在于，还包括：在确定所述行进速度目标值为零速的情况下，控制所述油门大小调节结构将发动机转速调整至怠速，并控制所述传动比调节机构将传动系统传动比将所述农机的行进速度降为零。5.根据权利要求2所述的适用于无人驾驶农机的行进速度调控方法，其特征在于，所述在确定所述当前滑转率小于滑转率阈值的情况下，根据所述发动机目标转速和所述行进速度目标值，计算目标传动比，包括：
在确定所述当前滑转率小于所述滑转率阈值的情况下，判断所述当前滑转率是否位于滑转率经济区间；在确定所述当前滑转率位于所述滑转率经济区间内的情况下，根据所述发动机目标转速和所述行进速度目标值，计算所述目标传动比；...

【专利技术属性】
技术研发人员：付卫强，魏学礼，张光强，王昊，武广伟，孟志军，丛岳，乔晓东，胡书鹏，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：