
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,从而使北斗运土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,使平地机上的北斗运土机能够作出相应的响应,从而达到校平的效果;

北斗运土机主要包括卫星接收天线,车载接收器,控制器,液压阀,角度传感器和车载终端。(1)卫星接收天线:接收北斗信号的卫星与GPS,伽利略和其他卫星信号兼容。(2)车载接收机:车载接收机是北斗高精度定位设备,可接收北斗卫星信号。(3)控制器:根据北斗高精度接收器和角度传感器的实时信息以及计划路线上的车辆状态,执行实时闭环计算并将指令实时发送到液压阀,以便车辆始终准确地保持预定路线。(4)液压阀:液压阀是系统的液压控制系统,北斗运土机主要使用液压油作为工作介质进行能量转换,传递和控制。(5)角度传感器:它可以实时感应车辆的转向角,并将高精度的转向信息发送到控制器。

(1)设计开发一个通用的北斗运土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运土机。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。

优化后的北斗运土机主要由集成控制终端、自主差分GNSS接收设备、液压系统以及平地铲运设备几部分构成;以Visual Studio2008为系统软件开发环境,GNSS精细平整集成软件能够实现农田地势测量、基准设计及平整作业等功能。该智能平地系统在中国农业大学上庄试验站进行了长时间平整实验,平面平整后较大高程差从20.9降到10.5 cm,高程标准差从10.6降到5.5 cm,平地误差小于5 cm的测点累积百分比从77%上升到90%左右,北斗运土机平整效果良好。坡面平整的坡度从0.239%降到0.120%,符合设计要求。结果表明,系统工作稳定可靠,作业精度满足土地精细平整要求,适用于在中国推广应用。

在调平操作期间,激光发射器发射的光束可以旋转360°,以形成激光扫描平面作为系统操作的参考平面。控制器基于由操作者设定的北斗运土机的高度与基准面之间的高度差作为控制量来进行调平控制。在处理高度差信息后,发送电信号以控制液压控制阀,以自动控制刮板的高度,以使其能够保持定位的仰角。工作特点:在农田中,北斗运土机主要用于农田的精整中,以实现农田节水灌溉,减少肥料的流失。适用于灌溉前的旱地农田平整和水田平整。校平精度高达±2cm,可以在400m的半径内工作。平整土地的高度差不超过30cm,以实现高精度的土地平整作业。