用于联合收割机的割台稳定控制系统技术方案

提供了一种用于使联合收割机的割台稳定的系统和方法。从布置在割台上的一个或更多个传感器接收表示割台上的竖向扰动的竖向扰动信号和表示割台上的侧向倾斜扰动的侧向倾斜扰动信号。基于竖向扰动信号对补偿的竖向位移值进行确定，并且基于侧向倾斜扰动信号对补偿的侧向倾斜位移值进行确定。将一个或更多个控制信号发送至一个或更多个致动器，以使割台基于补偿的竖向位移值沿竖向移位从而对竖向扰动进行补偿，并且使所述割台基于补偿的侧向倾斜扰动信号围绕枢轴接合部旋转移位从而对侧向倾斜扰动进行补偿。向倾斜扰动进行补偿。向倾斜扰动进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于联合收割机的割台稳定控制系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月23日提交的美国专利技术专利申请No.16/856,718的优先权，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本文中。


[0003]本专利技术总体上涉及用于联合收割机的割台稳定控制系统，并且更具体地涉及使用布置在割台上的惯性测量单元来对联合收割机的割台的竖向扰动和侧向扰动进行补偿。

技术介绍

[0004]联合收割机在农业中通常用于对农田中的作物进行收割。割台通常被安装在联合收割机的前部处以用于对作物进行切割。当联合收割机在农田上对作物进行收割时，重要的是割台保持高于地面的特定割台高度。太高的割台高度可能导致收割产量减少，而太低的割台高度可能导致对割台的损坏。由于农田的地面的不平坦，保持这种割台高度是具有挑战性的。
[0005]常规的割台高度控制系统在联合收割机行进穿过农田时基于对从割台到地面的距离进行测量的高度传感器而自动地使割台升高和降低。然而，大多数常规的割台高度控制系统没有考虑任何其他输入，比如对来自运输车辆的扰动的测量或者基于轮胎偏转或割台悬挂装置的其他来源的对割台位置的影响。类似地，常规的割台高度控制系统也没有考虑割台的侧向倾斜扰动。

技术实现思路

[0006]根据一个或更多个实施方式，提供了用于使联合收割机的割台稳定的系统和方法。从布置在割台上的一个或更多个传感器接收表示割台上的竖向扰动的竖向扰动信号和表示割台上的侧向倾斜扰动的侧向倾斜扰动信号。基于竖向扰动信号对补偿的竖向位移值进行确定，并且基于侧向倾斜扰动信号对补偿的侧向倾斜位移值进行确定。将一个或更多个控制信号发送至一个或更多个致动器，以使割台基于补偿的竖向位移值沿竖向移位从而对竖向扰动进行补偿，以及使割台基于补偿的侧向倾斜扰动围绕枢轴接合部旋转移位从而对侧向倾斜扰动进行补偿。
[0007]在一个实施方式中，竖向扰动信号表示割台的竖向加速度，并且侧向倾斜扰动信号表示割台在围绕枢轴接合部的旋转方向上的角速度。
[0008]在一个实施方式中，发送第一控制信号，以指示第一组致动器使割台基于补偿的竖向位移值沿竖向移位，以及发送第二控制信号，以指示第二组致动器使割台基于补偿的侧向倾斜位移值旋转移位。
[0009]在一个实施方式中，补偿的竖向位移值是通过以下方式来确定的：基于根据竖向扰动信号所确定的割台的加速度对割台的竖向位置进行计算；对割台的竖向高度误差进行确定；以及基于竖向位置和竖向高度误差对补偿的竖向位移值进行确定。例如，可以通过将
竖向位置和竖向高度误差相加来对补偿的竖向位移值进行确定。
[0010]在一个实施方式中，补偿的侧向倾斜位移值是通过以下方式来确定的：基于根据侧向倾斜扰动信号所确定的割台的角速度对割台的侧向倾斜位置进行确定；对割台的侧向倾斜误差进行确定；以及基于侧向倾斜位置和侧向倾斜误差对补偿的侧向倾斜位移值进行确定。例如，可以通过将侧向倾斜位置和侧向倾斜误差相加来对补偿的侧向倾斜位移值进行确定。
[0011]在一个实施方式中，所述一个或更多个传感器是惯性测量单元。
[0012]通过参照以下详细说明和附图，本专利技术的这些和其他优点对本领域普通技术人员来说将是明显的。
附图说明
[0013]图1示出了说明性的联合收割机；
[0014]图2示出了割台稳定控制系统的高级示意图；
[0015]图3示出了用于使联合收割机的割台稳定的方法；
[0016]图4示出了用于对补偿的竖向位移值进行确定的方法；
[0017]图5示出了用于对补偿的侧向倾斜位移值进行确定的方法；以及
[0018]图6示出了计算机的高级框图。
具体实施方式
[0019]参照图1，示出了根据一个或更多个实施方式的示例性的联合收割机100。联合收割机100包括自推进式运载件102和割台104，该割台104经由进料室106而被安装在运载件102的前端部处。割台104通过枢轴接合部108(经由进料室106)以可枢转的方式联接至运载件102。通常，在操作中，当联合收割机100在农田上行进时，割台104对作物进行切割以进行收割。所切割的作物被向上运送至进料室106以继续进行处理。
[0020]通常，由于例如农田的地面的不平坦或者联合收割机的转向而难以保持特定的割台高度。割台高度是指割台上的点(例如，割台的梢端部)与地面之间的距离。太高的割台高度可能导致收割产量减少，而太低的割台高度可能导致对割台的损坏。
[0021]有利地，本专利技术的实施方式提供了用于对割台104上的竖向扰动和侧向倾斜扰动两者进行补偿的割台稳定控制系统。在割台104上布置一个或更多个传感器112，并且传感器112配置成提供输出，该输出包括表示割台104上的竖向扰动的竖向扰动信号以及表示割台104上的侧向倾斜扰动的侧向倾斜扰动信号。电子控制单元(ECU)114将控制信号发送至一个或更多个致动器110，以使割台104移位，从而对竖向扰动和侧向倾斜扰动进行补偿。
[0022]应当理解的是，虽然本文中所讨论的实施方式可以针对使联合收割机的割台稳定来进行讨论，但是本专利技术不限于此。本专利技术的实施方式可以应用于使任何类型的运载件上的任何类型的悬臂(boom)稳定。例如，本专利技术的实施方式可以应用于使喷雾器的悬臂稳定。
[0023]图2示出了根据一个或更多个实施方式的割台稳定控制系统200的高级示意图。将参照图1对图2进行描述。割台稳定控制系统200包括ECU 114以及第一组致动器110
‑
A和第二组致动器110
‑
B(统称为致动器110)，该EUC 114以通信的方式联接至位于割台104上的一个或更多个传感器112。ECU 114、传感器112和致动器110可以是以任何合适的方式(例如，
无线或经由线缆的有线方式)而以通信的方式联接的。图2中相对于割台104的前视图而示意性地示出了割台稳定控制系统200。
[0024]传感器112被布置或安装在割台104上，并且传感器112被配置成对割台104上的竖向扰动和割台104上的侧向倾斜扰动进行检测。割台104上的竖向扰动是指使割台104沿着竖向方向202(即，沿着z方向向上或向下)竖向移位的扰动。割台104上的侧向倾斜扰动是指使割台104的侧向倾斜沿着围绕枢轴接合部108(即，围绕翻滚轴线x，该翻滚轴线x在图2中未明确示出但与y轴线和z轴线两者都垂直)的旋转方向204(例如，顺时针或逆时针)旋转移位。在割台104上的这种竖向扰动和侧向倾斜扰动表示联合收割机100的对割台104进行支撑的元件的活动，所述活动比方说例如：联合收割机100的轮胎的轮胎弯曲；割台提升油路或主动液压悬挂装置(液压蓄能器)的液压顺应性；联合收割机100的机械弯曲；联合适配器(联合收割机100与割台104之间的机械悬挂装置)；或者对割台104的竖向位移或侧向倾斜位移产生影响的任何其他扰动。当例如联合收割机100在不平坦的地面(例如，地面上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：从布置在联合收割机的割台上的一个或更多个传感器接收竖向扰动信号和侧向倾斜扰动信号，所述竖向扰动信号表示所述割台上的竖向扰动，所述侧向倾斜扰动信号表示所述割台上的侧向倾斜扰动；基于所述竖向扰动信号对补偿的竖向位移值进行确定；基于所述侧向倾斜扰动信号对补偿的侧向倾斜位移值进行确定；以及将一个或更多个控制信号发送至一个或更多个致动器，以使所述割台基于所述补偿的竖向位移值沿竖向移位，从而对所述竖向扰动进行补偿，以及使所述割台基于所述补偿的侧向倾斜位移值而围绕枢轴接合部旋转移位，从而对所述侧向倾斜扰动进行补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述竖向扰动信号表示所述割台的竖向加速度。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述侧向倾斜扰动信号表示所述割台在围绕所述枢轴接合部的旋转方向上的角速度。4.根据权利要求1所述的方法，其中，将一个或更多个控制信号发送至一个或更多个致动器，以使所述割台基于所述补偿的竖向位移值沿竖向移位，从而对所述竖向扰动进行补偿，以及使所述割台基于所述补偿的侧向倾斜位移值而围绕枢轴接合部旋转移位，从而对所述侧向倾斜扰动进行补偿，包括：发送第一控制信号，以指示第一组致动器使所述割台基于所述补偿的竖向位移值沿竖向移位；以及发送第二控制信号，以指示第二组致动器使所述割台基于所述补偿的侧向倾斜位移值旋转移位。5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述竖向扰动信号对补偿的竖向位移值进行确定包括：基于根据所述竖向扰动信号所确定的所述割台的竖向加速度对所述割台的竖向位置进行计算；对所述割台的竖向高度误差进行确定；以及基于所述竖向位置和所述竖向高度误差对所述补偿的竖向位移值进行确定。6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于所述竖向位置和所述竖向高度误差对所述补偿的竖向位移值进行确定包括：通过将所述竖向位置和所述竖向高度误差相加来对所述补偿的竖向位移值进行确定。7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述侧向倾斜扰动信号对补偿的侧向倾斜位移值进行确定包括：基于根据所述侧向倾斜扰动信号所确定的所述割台的角加速度对所述割台的侧向倾斜位置进行计算；对所述割台的侧向倾斜误差进行确定；以及基于所述侧向倾斜位置和所述侧向倾斜误差对所述补偿的侧向倾斜位移值进行确定。8.根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述侧向倾斜位置和所侧向倾斜误差对所述补偿的侧向倾斜位移值进行确定包括：通过将所述侧向倾斜位置和所述侧向倾斜误差相加来对所述补偿的侧向倾斜位移值进行确定。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个传感器包括惯性测量单元。10.一种对计算机程序指令进行存储的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序指令在由处理器执行时使所述处理器执行操作，所述操作包括：从布置在联合收割机的割台上的一个或更多个传感器接收竖向扰动信号和侧向倾斜扰动信号，所述竖向扰动信号表示所述割台上的竖向扰动，所述侧向倾斜扰动信号表示所述割台上的侧向倾斜扰动；基于所述竖向扰动信号对补偿的竖向位移值进行确定；基于所述侧向倾斜扰动信号对补偿的侧向倾斜位移值进行确定；以及将一个或更多个控制信号发送至一个或更多个致动器，以使所述割台基于所述补偿的竖向位移值沿竖向移位，从而对所述竖向扰动进行补偿，以及使所述割台基于所述补偿的侧向倾斜位移值而围绕枢轴接合部旋转移位，从而对所述侧向倾斜扰动进行补偿。11.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述竖向扰动信号表示所述割台的竖向加速度。12.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述侧向倾斜扰动信号表示所述割台在围绕所述枢轴接合部的旋转方向上的角速度。13.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，将一个或更多个控制信号发送至一个或更多个致动器，以使所述割台基于所述补偿的竖向位移值沿竖向移位，从而对所述竖向扰动进行补偿，以及使所述割台基于所述补偿的侧向倾斜位移值而围绕枢轴接合部旋转移位，从而对所述侧向倾斜扰动进行补偿，包括：发送第一控制信号，以指示第一组致动器使所述割台基于所述补偿的竖向位移值沿竖向移位；以及发送第二控制信号，以指示第二组致动器使所述割台基于所述补偿的侧向倾斜位移值旋转移位。14.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，基于所述竖向扰动信号对补偿的竖向位移值进行确定包括：基于根据所述竖向扰动信号所确定的所述割台的竖向加速度对所述割台的竖向位置进行计算；对所述割台的竖向高度误差进行确定；以及基于所述竖向位置和所述竖向高度误差对所述补偿的竖向位移值进行确定。15.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，基于所述侧向倾斜扰动信号对补偿的侧向倾斜位移值进行确定包括：基于根据所述侧向倾斜扰动信号所确定的所述割台的角加速度对所述割台的侧向倾斜位置进行计算；对所述割台的侧向倾斜误差进行确定；以及基于所述侧向倾斜位置和所述侧向倾斜误差对所述补偿的侧向倾斜位移值进行确定。16.一种系统，所述系统包括：布置在联合收割机的割台上的一个或更多个传感器；一个或更多个致动器；以及电子控制单元，所述电子控制单元用于：
从所述一个或更多个传感器接收竖向扰动信号和侧向倾斜扰动信号，所述竖向扰动信号表示所述割台上的竖向扰动，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：拓普康定位系统公司，
类型：发明
国别省市：