一种谷物清选装置自适应控制系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种谷物清选装置自适应控制系统及方法，上筛、下筛振动频率和筛板开度均独立可控，能够根据清选装置的工作状态进行多参数自适应自动决策，降低籽粒清选含杂率，提高工作效率。该系统包括机械装置、触摸显示屏、测量传感装置、中央智能控制器、执行输出机构。中央智能控制器通过设置在机械装置内的多个传感器获得清选装置的实时工作状态，以降低籽粒含杂率为控制依据，当籽粒含杂率大于预设值时，依据自适应控制策略进行自动决策，并周期性调节上、下筛振动频率、筛板开度及风速，自动存储所有控制参数及状态数据，在智能谷物清选系统开发领域具有重要意义。选系统开发领域具有重要意义。选系统开发领域具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种谷物清选装置自适应控制系统及方法


[0001]本专利技术属于谷物清选
，更确切地说，本专利技术涉及一种谷物清选装置自适应控制系统及方法。

技术介绍

[0002]清选装置是谷物收割机的关键部件之一，对整机的作业效率和作业质量都有重大影响。设计合理、高效的控制系统与控制策略，对降低清选籽粒损失率和含杂率，提高收获效率和收获品质有重要意义。目前的清选装置控制策略大多使用手动与开环控制，需要操作员凭借经验进行判断与操作，而且控制量单一，无法达到最优清选作业效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对谷物清选装置缺乏闭环控制策略，可控要素单一的问题，提供了一种谷物清选装置自适应控制系统及方法，控制系统以籽粒含杂率为检测和控制目标，使用的控制系统和控制策略，可自动调节振动筛频率、振动筛开度和风机风速。
[0004]一种谷物清选装置自适应控制系统，包括机械装置、触摸显示屏、测量传感装置、中央智能控制器和执行输出机构。
[0005]所述的机械装置包括清选上筛、清选下筛、机架、贯流风机、上筛开度调节装置和下筛开度调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谷物清选装置自适应控制系统，其特征在于：系统包括机械装置(A)、触摸显示屏(B)、测量传感装置(C)、中央智能控制器(D)、执行输出机构(E)；所述的机械装置(A)包括清选上筛(1)、清选下筛(2)、机架(3)、贯流风机(4)、上筛开度调节装置(5)和下筛开度调节装置(6)；所述的清选上筛(1)安装于机架(3)的前端上部，清选下筛(2)安装于清选上筛(1)下方，贯流风机(4)安装于机架(3)内部，出风口朝向清选上筛(1)和清选下筛(2)，上筛开度调节装置(5)与清选上筛(1)连接，下筛开度调节装置(6)和清选下筛(2)连接；所述的触摸显示屏(B)安装在电气控制柜(21)的面板上，电气控制柜(21)固定在收获机驾驶舱内，触摸显示屏(B)通过LAN总线连接到中央智能控制器(D)，用于显示操作界面、传感器数据及设置参数，所述的触摸显示屏(B)为电容式触摸屏，面板尺寸不低于8寸，LAN接口不低于1个；所述的测量传感装置(C)包括含杂率检测装置(7)、上筛频率测量开关(8)、下筛频率测量开关(9)、风速传感器(10)；所述的中央智能控制器(D)安装在电气控制柜(21)的内部，中央智能控制器(D)为嵌入式单片机系统，其处理器不低于32位，I/O输入接口不低于4个，I/O输出接口不低于8个，D/A转换通道不低于5个，LAN接口不低于2个。2.根据权利要求1所述的一种谷物清选装置自适应控制系统，其特征在于：含杂率检测装置(7)安装在机架(3)上，正对清选下筛(2)的出料口下方，通过LAN接口连接到中央智能控制器(D)，所述的含杂率检测装置(7)为CMOS图像传感器，采集图片分辨率不低于200万像素；上筛频率测量开关(8)安装在清选上筛(1)外侧支架上，通过信号输入总线连接到中央智能控制器(D)，清选上筛(1)运动到上筛频率测量开关(8)所在位置触发上筛频率测量开关(8)，通过计算单位时间内上筛频率测量开关(8)的触发次数得到清选上筛(1)的振动频率，所述的上筛频率测量开关(8)为反射式光电接近开关，感应距离不低于4mm；下筛频率测量开关(9)安装在清选下筛(2)外侧支架上，通过信号输入总线连接到中央智能控制器(D)，清选下筛(2)运动到下筛频率测量开关(9)所在位置触发下筛频率测量开关(9)，通过计算单位时间内下筛频率测量开关(9)的触发次数得到清选下筛(2)的振动频率，所述的下筛频率测量开关(9)为反射式光电接近开关，感应距离不低于4mm；风速传感器(10)安装在清选上筛(1)和清选下筛(2)杂质出口处，用于测量清选上筛(1)风道末端的风速，所述的风速传感器为微型风速传感器，量程0
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20m/s，系统误差不高于1％。3.根据权利要求1所述的一种谷物清选装置自适应控制系统，其特征在于：上筛比例控制阀(11)安装在电气控制柜(21)的内部，上筛驱动马达(12)安装机架(3)尾部，与清选上筛(1)通过链轮和链条连接，中央智能控制器(D)通过上筛比例控制阀(11)控制上筛驱动马达(12)的转速，调节清选上筛(1)的振动频率，调节范围为1
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6Hz；下筛比例控制阀(13)安装在电气控制柜(21)的内部，下筛驱动马达(14)安装上筛驱动马达(12)后方，通过链轮和链条连接到清选下筛(2)，中央智能控制器(D)通过下筛比例控制阀(13)控制下筛驱动马达(14)的转速，调节清选下筛(2)的振动频率，调节范围为1
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6Hz；风速控制比例阀(15)安装在电气控制柜(21)的内部，风机驱动马达(16)安装机架(3)
内部贯流风机(4)下方，通过皮带连接到贯流风机(4)，中央智能控制器(D)通过风速控制比例阀(15)控制风机驱动马达(16)的转速，调节贯流风机(4)的转速，从而控制贯流风机(4)的输出风速，调节范围为0
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15m/s；上筛开度控制器(17)安装在电气控制柜(21)的内部，上筛开度调节电机(18)连接到上筛开度调节装置(5)，中央智能控制器(D)控制上筛开度调节电机(18)的旋转角度，调节上筛开度调节装置(5)的推杆伸缩量，从而控制上筛(1)的开度，调节范围为0
‑
90
°
；下筛开度控制器(19)安装在电气控制柜(21)的内部，下筛开度调节电机(20)连接到下筛开度调节装置(6)，中央智能控制器(D)通过下筛开度控制器(19)控制下筛开度调节电机(20)的旋转角度，调节下筛开度调节装置(6)的推杆伸缩量，从而控制下筛(2)的开度，调节范围为0
‑
90
°
。4.一种利用权利1
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3所有项所述的谷物清选装置自适应控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：步骤1、通过触摸显示屏(B)设定清选上筛(1)的振动频率f
a0
，清选下筛(2)的振动频率f
b0
，贯流风机(4)的风速n0，清选上筛(1)的打开角度θ
a0
，清选下筛(2)的打开角度θ
b0
，全部设定值通过LAN总线传入中央智能控制器(D)；步骤2、上筛频率测量开关(8)和下筛频率测量开关(9)采集触发信号通过信号输入总线送至中央智能控制器(D)，中央智能控制器(D)通过计算单位时间内上筛频率测量开关(8)和下筛频率测量开关(9)的触发次数，分别得出清选上筛(1)的振动频率f
a1
和清选下筛(2)的振动频率f
b1
，中央智能控制器(D)实时比较f
a1
与f
a0
，通过上筛比例控制阀(11)控制上筛驱动马达(12)的转速，上筛驱动马达(12)驱动清选上筛(1)的振动频率达到f
a0
，中央智能控制器(D)实时比较f
b1
与f
b0
，通过下筛比例控制阀(13)控制下筛驱动马达(14)的转速，下筛驱动马达(14)驱动清选下筛(2)的振动频率达到f
b0
；步骤3、风速传感器(10)采集清选装置出口的风速n1，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张劲松，胡伟，周德义，刘大欣，吴宝广，于春生，付明刚，朱慨迅，于海业，侯鹏飞，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：