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。激光整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:激光整地机的核心,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。
在农业机械化的发展中,液压技术可用于控制和管理机械设备。通过这种技术方法,也可以加强对农业机械耕作的整个监控。液压技术与传感器技术的结合应用已成为农业机械智能控制的主要形式,激光整地机为农业自动化和无人驾驶生产奠定了良好的基础。同时,相关技术的应用也促进了农业生产效率的进步和提高。例如,在农业生产中,播种施肥机和自动喷雾机在农业机械化生产中的应用。现代农业生产技术对提高农业管理效率具有积极作用。在未来的农业发展中,激光整地机的推广应用可以实现对作物生长的智能管理和监控,在管理过程中,可以收集和整理相关的数据和信息资源,形成农业生产数据库,以供将来的生产和经营。管理工作提供了可靠的数据支持。
(1)激光整地机对于主机制造商;前部安装通过定制的液压转向回路有助于对一系列农机产品进行修改,从而使转向系统的油路更加封闭和集成。(2)导航设备制造公司;与安装后相比,设备制造商从用户到主机制造商都面对着目标,并且在进行技术设计时,信息更加准确。(3)激光整地机对于用户;预安装属于主机制造商的批量生产和组装,并且免除后安装的零件加工成本,运输成本和人工成本。
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,并在研究现有激光整地机的结构、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。提出了激光整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。
为了提高拖拉机在农田环境中自主导航作业的控制精度,设计开发了3种基于不同类型电机的方向盘转向控制系统,在分析步进电机,伺服电机和步进伺服电机3种电机的参数及其性能差异的基础上,设计了激光整地机自动转向执行机构,并配备了工控机PC、PLC控制器、前轮转角检测机构和GNSS定位系统等设备。设计了工控机车载终端软件,能够实现自动导航的嵌套双闭环控制及相应PID控制算法,设计了控制系统的电气原理图和PLC转向程序,在混凝土路面和田间播种作业两种工况下进行了拖拉机自动导航实验。实验结果表明,当拖拉机作业速度为0.8m/s时,两种实验条件下,步进激光整地机的均方根误差分别为8.81cm和12.09cm,伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.85cm和10.55cm,步进伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.54cm和5.53cm,步进伺服电机在方向盘转向控制系统中自动导航效果较好。
(1)初始化工作位置。将拖拉机开到工作区域,关闭电源输出,打开控制器,让水平铲自然下降,激光整地机应将接收器调整到合适的位置,卫星水平仪应牢固地固定卫星天线。(2)激光整地机应配备发射器和接收器。根据要平整的领域的面积,确定激光发射器的位置。(3)平地机工作。启动拖拉机,启动电源输出,打开控制器电源,然后按控制器的“自动”按钮。在工作区域周围驱动拖拉机并检查铲铲的刮擦状况。(4)选择平地方案。农田平整的目的是将地球的高处运输到低矮的地方,从而达到平整的目的。因此,为了减少找平过程中的土方量,可以采用分段设计和找平计划。