基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统研究

作     者：金诚谦 蔡泽宇 杨腾祥 刘政 印祥 达飞鹏 JIN Chengqian;CAI Zeyu;YANG Tengxiang;LIU Zheng;YIN Xiang;DA Feipeng

作者机构：农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000 东南大学自动化学院南京210096 

基　　金：江苏省农业科技自主创新基金项目(CX(20)1007) 江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ202060) 现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS04PS26) 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(S20210401) 中国农业科学院科技创新工程项目(农科院办(2014)216号) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2022年第53卷第5期

页      码：125-135页

摘      要：针对谷物联合收获机产量监测系统成本高、结构复杂和稳定性较低的问题,设计了基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统,由对射式光电传感器、GPS模块、数据处理单元、数据存储单元和可视化单元组成。系统工作时,通过对射式光电传感器监测刮板上谷物遮挡与不遮挡两种电压信号,通过软件系统处理信号中高度对应的占空比,利用占空比与产量计量模型的关系获得产量数据,并连同系统的绝对时间、GPS数据存储到系统中。通过EDEM仿真和理论模型分析,推导了占空比测量值与谷物质量的正比例关系。利用台架试验对占空比测量值与谷物质量进行了全局模型和局部模型拟合,决定系数R^(2)均不小于0.988。随后通过台架试验对全局模型和局部模型进行模型分析,台架试验结果表明,虽然局部模型可能对固定转速下的测量数据更优,但全局模型更具有通用性。随着系统测量数据的增加,相对误差逐步减小。田间试验中对系统测量的异常信号进行了统计和分析,为了减少异常信号对测产误差的影响,对系统测量值与实际产量进行了标定。田间试验结果表明,产量监测系统测产最大相对误差为3.83%,平均相对误差为0.40%,系统整体误差和误差波动均较小。

主 题 词：谷物联合收获机 占空比 产量监测系统 光电式传感器 谷物流量 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2022.05.013

馆 藏 号：203111979...