【技术实现步骤摘要】
一种高地隙植保机车身姿态平衡控制系统及方法
[0001]本专利技术涉及农业机械
,特别是涉及一种高地隙植保机车身姿态平衡控制系统及方法。
技术介绍
[0002]自走式植保机作为农业生产的重要组成部分,已越来越受到我国的重视,我国虽然对高地隙植保机展开了一些研究,但是主要机型仍然难以满足高和作物生长后期施药作业和在复杂地形作业等要求,只能单一的对低茎作物进行施药作业;就连高地隙植保机的核心部件—自走式底盘机架也只是粗略地模仿国外的机型,机架与底盘刚性连接,减少了空气弹簧、减震系统等驾驶舒适性部件,并且存在喷雾机自走式底盘机架装置笨重、振动和噪音巨大、效率低下以及稳定性差等问题,为了解决上述问题,本专利技术提出了一种高地隙植保机车身姿态平衡调整控制系统及控制方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种结构简单、控制性能好、具有较高的通过效率和地形适应性、底盘高度可调的高地隙自走式植保机及其车身姿态平衡控制系统和控制方法,以解决或者部分解决目前的市面上植保机舒适性差、通过性差,且目前国内水田植保机大多是刚性连接的悬架,其是在车辆出现震动之后再进行被动调节,因此无法准确适应各种路况,造成避震调节存在延迟的技术问题。
[0004]为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:
[0005]一种高地隙植保机车身姿态平衡调整控制系统,包括植保机本体,所述植保机本体包括有车架,所述车架上固定安装有植保机底盘姿态调平系统,所述植保机调平系统包括有输入模块,所述输入模块固定安装在 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高地隙植保机车身姿态平衡调整控制系统,包括植保机本体,其特征在于:所述植保机本体包括有车架(7),所述车架(7)上固定安装有植保机底盘姿态调平系统,所述植保机调平系统包括有输入模块(1),所述输入模块(1)固定安装在植保机本体的车身平台上,所述车架(7)中心位置上还固定安装有倾角传感器(2),所述车架(7)的四角处安装有底盘悬架(3),所述植保机本体的底盘悬架(3)与车桥总成(4)采用多连杆式非独立悬架结构,所述多连杆式非独立悬架结构上的连杆的铰接端两侧均安装有橡胶套(5),所述底盘悬架(3)上还铰接有双作用液压缸(6),所述双作用液压缸(6)上固定安装有位移传感器,所述双作用液压缸(6)的底端通过管路固定连接有无级变速器(13),所述无级变速器(13)的机械动力输出端固定连接有车轮(9),所述车轮(9)上固定安装有轮速传感器(8);所述车架(7)的前部固定连接有安装支架(10),所述安装支架(10)的末端固定连接有激光雷达(11)和深度相机(12)。2.根据权利要求1所述的一种高地隙植保机车身姿态平衡调整控制系统所使用的一种高地隙植保机车身姿态平衡调整控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、用户根据经验输入设定平面倾斜倾角标准区间[a,b],标准平整度区间[c,d],植保机开始工作,进入下步操作,否则进入被动蓄能器补充调节状态;S2、通过轮速传感器(8)来获取车辆的行进速度V,通过深度相机(12)获取植保机在当前行驶方向上的田间路面信息,通过激光雷达(11)实时获取植保机通过路面平整度;S3、进行田间路面信息融合处理,提取两侧车轮(9)运动轨迹路线,预判车辆将通过的路线轨迹中路面的不平整度、目标物位置坐标信息及空间形状数据;S4、若前方发现目标物,则计算预计到达时间t、坑深H和每个双作用液压缸(6)的高度控制量ΔH,否则进行单一信息调整状态,靠实时采集车身倾角值X、Y,判断X、Y是否在区间[a,b]内,在则无需微调,不在则进行微调控制;S5、通过位移传感器分别将四个双作用液压缸(6)高度值h1、h2、h3、h4反馈给控制系统,判断是否超出双作用液压缸(6)量程;S6、若ΔH+h超过双作用液压缸(6)的最大量程,则将高度调整量ΔH置为双作用液压缸(6)的最大量程L
max
,发出每个双作用液压缸(6)的高度控制量的指令,在时间t内进行快速响应调节,使工作平面趋于水平,防止侧翻及滚落;S7、采集震动开始时车身倾角值X0、Y0,比较倾角值X0、Y0与区间[a,b]大小关系,微调双作用液压缸(6)的高度变化量,做到精确控制;S8、车身姿态回正后,再次进行S2中所述操作,得到新的指令,重复S3~S7所述操作,形成一个闭环控制。3.根据权利要求2所述的一种高地隙植保机车身姿态平衡调整控制方法,其特征在于,所述S1中提到的平面倾斜倾角标准区间[a,b],是根据经验设置的车辆最佳工作状态下倾角区间。4.根据权利要求2所述的一种高地隙植保机车身姿态平衡调整控制方法,其特征在于,所述S2中提到的车速测量、田间路面信息获取以及路面平整度测量,具体包括以下操作:A1、将固定连接有轮速传感器(8)的齿数为n的齿轮环盘固定安装在车轮(9)轴盘上;A2、在车辆运作时,利用轮速传感器(8)实时获取车轮(9)轴盘运行圈数,进而获取车轮(9)的角速度w,根据公式V=wr,计算得到行进速度V;
A3、以激光雷达(11)为中心原点建立空间坐标系,车身横梁方向为x轴,车辆纵梁方向为y轴,竖直方向为z轴;A4、采用深度相机(12)获得目标物位置信息(x,y,z)及目标物数量c;A5、将激光雷达(11)安装在植保机本体的车架(7)前沿伸出的安装支架(10)末端中间位置处,距前轮轴...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡增宾,刘立超,陈黎卿,郑泉,张春岭,万玲,刘红基,
申请(专利权)人:安徽农业大学,
类型:发明
国别省市:
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