玉米低损籽粒直收机自动控制系统设计与试验

作     者：栗晓宇 杜岳峰 刘磊 毛恩荣 LI Xiaoyu;DU Yuefeng;LIU Lei;MAO Enrong

作者机构：中国农业大学工学院北京100083 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52175258) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第2期

页      码：34-42页

摘      要：针对玉米籽粒直收机收获过程中无法自主调整工作参数,导致极端作业条件下收获后籽粒破碎率偏高的问题,该研究以降低籽粒破碎率为目标,设计了一种玉米籽粒直收低损收获自动控制系统。以4LZ-8型玉米籽粒直收机为研究对象,建立了脱粒滚筒转速、凹板间隙和行车速度控制模型,并基于收获参数对籽粒破碎率的回归模型,设计了低损收获自动控制策略。此外,针对传统PID控制系统存在的响应时滞、超调量大、精度差的问题,设计了基于改进粒子群算法的自动控制系统,利用非线性惯性权重递减算法融合布谷鸟算法的随机游走策略,不断更新粒子群的速度和位置,并对改进粒子群算法进行了性能测试,结果表明该算法有效改善了标准粒子群算法容易陷入局部最优值的问题。对低损收获自动控制系统进行的仿真对比试验和田间验证试验结果表明,改进粒子群算法对脱粒滚筒转速、凹板间隙和行车速度具有较好的控制精度、响应速度和稳定性,超调量和超调时间较小,当脱粒滚筒转速为380 r/min、凹板间隙为42 mm、行车速度为2.5 km/h时,自动控制系统在3 s以内调整籽粒直收机作业参数,将籽粒破碎率最终稳定在3.80%左右,满足标准要求。研究成果可为其他作物生产机械的自动化发展提供参考。

主 题 词：收获 玉米 自动控制 籽粒破碎率 粒子群算法 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202210210

馆 藏 号：203120957...