
研究激光控制平地技术应用原理,开发了激光控制平地系统,农田三维地形测量系统和激光控制平地决策支持系统,构建了适合我国实际情况的低成本激光电机导航机械。其中,激光控制平地系统由激光发射器,激光接收器,控制器,平地铲运设备组成。激光发射器选用的激光扫平仪,作为激光控制平地系统的激光发射器;激光电机导航采用双重滤光技术滤除干扰光,实现了信号的接收、处理、转换和传送.控制器采用模糊控制算法输出控制信号,实现了对平地铲运设备中的液压系统的控制。

激光电机导航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,激光电机导航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激光电机导航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.如何快速集成安装激光电机导航。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,从而使激光电机导航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,使平地机上的激光电机导航能够作出相应的响应,从而达到校平的效果;