马铃薯联合收获机车身调平系统设计与试验

作     者：孙永佳 周军 李学强 孙宜田 张志起 陈刚 SUN Yongjia;ZHOU Jun;LI Xueqiang;SUN Yitian;ZHANG Zhiqi;CHEN Gang

作者机构：山东大学机械工程学院济南250061 山东省农业机械科学研究院济南250100 山东思代尔农业装备有限公司德州253000 

基　　金：山东省农业重大应用技术创新项目(SD2019NJ012) 山东省重点研发计划项目(2018CXGC0215) 山东省农机装备研发创新计划项目(2018YZ002) 

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

年 卷 期：2020年第51卷第S01期

页      码：298-306页

摘      要：针对马铃薯联合收获机作业时车身不能随地形起伏变化自适应平衡,导致作业安全性低、收获损伤大、收获品质差的问题,设计了一种马铃薯联合收获机车身调平系统,该系统采用融合一阶惯性滤波的倾角传感器监测车身横向倾斜角度,干扰和抖动被有效抑制;通过车身调平机构动力学分析,建立了系统的数学模型;采用基于一阶惯性滤波的模糊PID算法控制比例阀驱动升降液压缸运动,从而实现马铃薯联合收获机车身自动调平。对车身调平系统进行仿真分析,结果表明:与传统PID算法相比,模糊PID具有更好的控制性能,系统调节时间缩短51.77%,上升时间缩短53.57%,最大超调量减小6.25%;对整机控制系统进行静态和动态试验测试,结果表明:在坡度-10°~10°范围内,系统自动调平时间小于4 s,最大调平误差小于1°;车身在倾斜角10°工况下,使用模糊PID控制算法自动调平时间缩短约50%,静态试验结果与仿真分析结果相符;在起伏变化较大的路面以速度3.6 km/h行驶时,车身倾斜角误差控制在±3°以内,较好地实现了马铃薯联合收获机车身自动调平控制,满足实际作业需求。

主 题 词：马铃薯联合收获机 车身调平系统 模糊PID算法 仿真 试验 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2020.S1.035

馆 藏 号：203992826...