(1)设计开发一个通用的北斗平地机控制平台及相关装置,可以方便地应用在各种农机上;(2)转向控制方法的研究;(3)农机模型及导航控制方法的研究;(4)在不同的农机上从硬件、软件、网络角度.如何快速集成安装北斗平地机。本文对上述四个问题进行了深入研究,设计了通用导航控制平台,提出了相关模型和控制算法,在联合收割机和拖拉机上成功地进行了平台的集成应用,并完成了路面和田间自动导航控制实验。
车载控制器采用GNSS高精度板,无线电模块和主控板,并采用单天线定位方案,实时接收基站无线电广播数据,并获得高精度的定位和仰角信息。通过控制器内置的GNSS高精度板,通过主控板分析差分数据,实时计算平地机的实时高度并控制高度,从而使北斗平地机成为始终保持在相同的高度以实现找平操作。GPS传输模块主要实现实时定位信息和海拔信息的传输;车载控制器实时计算GNSS天线的位置和高度信息,并以自动模式控制平地机;电磁阀控制模块主要是传递控制器的指令,使平地机上的北斗平地机能够作出相应的响应,从而达到校平的效果;
首先通过对卫星导航定位系统的简要概述,阐述其在农田平整自动控制系统中的应用,随后对基于RTK-GNSS技术的GNSS平地机的结构和原理进行论述,并在研究现有北斗平地机的结构、类型和控制方法的基础上。根据我国农田作业环境,确定了GNSS控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和GNSS平地机的工作性能要求。提出了北斗平地机的方案和机械部分的构成。在本设计进行初期研究时我们对国内外现有的GNSS平地机控制系统进行了研究,并在其原有的设计基础上行了一定参考。设计出了适合黑龙江垦区作业条件GNSS平地机自动控制系统,并添加了新的的创新。
系统组成:主要包括卫星接收器,方向传感器,通信模块,导航控制器,液压控制器等。卫星接收器:接收卫星的定位信号,设置导航线后,根据卫星的工作宽度进行自动线性导航。船员。北斗平地机特征是可以在操作过程中生成导航线,而无需操作导航图。差分卫星系统定位后,可以准确地指导农机在田间的直线行走操作,使机组操作不沉重,不漏水,并具有工作区计算,统计等功能。方向传感器:将高精度转弯角信息发送到导航控制器。通信模块:从基站接收差分数据。导航控制器:北斗平地机的核心,通过接收卫星系统的位置信息和方向传感器的旋转角度信息,将指令发送到液压系统。液压控制器:液压控制器根据导航控制器发送的指令更改燃油箱的流量和方向,以确保农业机械按照设置的路线行驶。
从世界自动驾驶设备的发展历史来看,后安装方法在早期发展很快,但随着时间的流逝,前安装方法得到了迅速的推广并逐渐成为主流。目前,Deere,Case New Holland和AGCO都已经形成了相对稳定的预安装解决方案,用于通过并购或战略合作进行自动驾驶。北斗平地机安装具有以下优点。前置系统的液压管线,电路,传感器,显示器以及其他液压和电子组件具有良好的装配一致性。它们在工厂经过严格测试,并享受制造商的三包政策。北斗平地机后装配件属于出厂后的已装配件,可靠性差,损坏的三包也将受到影响。