微耕機動力自動供給控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在南方丘陵地區(qū)的土地耕作中,微耕機是一種應(yīng)用廣泛的農(nóng)用機械,但在微耕機的使用過程中,往往會耗費大量的人力,因此如何減少微耕機操作過程中人力的消耗,成為現(xiàn)階段研究的一個重要課題。本文通過反復(fù)研究實際耕作中微耕機的行走狀態(tài),并測試了在實際耕作過程中其各項性能參數(shù),針對微耕機的行走特點,提出了一種輔助微耕機前進動力的方法,并建立了具體的動力自動供給控制系統(tǒng)模糊控制模型,研究了模糊控制的策略和具體算法,研制了具體的硬件及其軟件系統(tǒng),并用試驗的方

2、法測定了整個系統(tǒng)機械傳動裝置的承載能力及其與它有關(guān)性能。
　　 (1)提出了一種輔助微耕機前進動力的方法。主要是設(shè)計了一種動力自動供給的自動化裝置,此裝置要求微耕機的機械構(gòu)造方面稍有改進,即在微耕機的前端加上一個前置驅(qū)動輪轂。不過多考慮其它因素的影響,單從轉(zhuǎn)速的控制方面進行考慮和實現(xiàn),即采用速度閉環(huán)控制。通過測定轉(zhuǎn)速,并結(jié)合模糊控制理論的方法,通過實時的比對從動輪和旋耕刀的轉(zhuǎn)速,從而能夠?qū)崟r的檢測微耕機的行走狀態(tài),通過驅(qū)動輪轂電

3、機,達(dá)到在微耕機行走遇到阻礙時及時補充其行走所需動力的目的。
　　 (2)建立了具體的動力自動供給控制系統(tǒng)的模糊控制模型,研究了模糊控制的策略和具體算法。本文在微耕機動力自動供給控制系統(tǒng)的控制策略方面做了深入的研究,常規(guī)PID控制算法只適用于能夠建立精確數(shù)學(xué)模型的控制對象,而微耕機在行走過程中很多參數(shù)的變化過程是復(fù)雜的非線性控制對象,為此本文研究并應(yīng)用模糊控制算法作為控制策略,建立了具體的模糊控制模型并提出了具體的模糊控制算法,

4、最后進行了提高模糊控制算法精度的研究,經(jīng)過測試表明,該研究方法提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定度,降低了系統(tǒng)的超調(diào)量和系統(tǒng)振蕩。
　　 (4)研制了具體的硬件及其軟件系統(tǒng)。采用內(nèi)嵌ARM核的FPGA芯片EPXA10作為控制器主控制板,利用FPGA模塊完成了微耕機前置輪轂及其旋耕刀的轉(zhuǎn)速測量,利用內(nèi)嵌的ARM芯片完成了動力自動供給控制系統(tǒng)主控程序,模糊控制器程序及其模糊控制算法程序的編寫與調(diào)試。
　　 (5)用試驗的方法測定了整