
如果在操作过程中耕地表面的平整度较差,则铲子的前倾角不应太大。如果在校平前场的平坦度良好,则卫星无人驾驶拖拉机应具有较大的前倾角,并且校平操作的效果会更好。原因是铲子向前倾斜后,牵引阻力减小,流平效率提高。整平作业前的水田状况对整平效果影响较大。如果两个田间的旋转和浸泡时间不同,则整平前稻田的土壤条件会不同,并且操作的总体效果也会不同。与传统方法相比,激光找平技术通过在稻田上使用卫星无人驾驶拖拉机,可以大大改善农田的找平条件。在条件允许的地方,它可以代替人,牲畜和常规的稻田平整工具。提高土地利用率,节约灌溉用水。有效促进农业生产机械化。

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,并在研究现有卫星无人驾驶拖拉机的结构、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。提出了卫星无人驾驶拖拉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。

激光平地机的优点是控制精度高,设备制造成本低。缺点是作业半径有限,作业环境适应性差,如风,沙,尘,雾霾等天气无法正常作业,作业用地的高低差大,信息化程度低。与卫星平地机相比,优点恰好是卫星无人驾驶拖拉机的缺点。卫星平地机的工作半径远大于400米激光平地机的较大工作半径。理论上,工作半径不小于5000米。它对操作环境具有很强的适应性。它不受恶劣天气的影响,对地块高差没有限制,信息化程度高。卫星无人驾驶拖拉机的缺点是控制精度低于激光平地机。卫星平地机的控制精度为3厘米,激光平地机的控制精度为2.5厘米。卫星平地机的制造成本高于激光平地机的制造成本。

方向盘;·采用不易因转子堵转而损坏的扭矩电机,更适合卫星无人驾驶拖拉机作业。·大扭矩,可以满足各种恶劣条件。·速度快,可迅速进入生产线,提高工作效率。·高精度,确保工作质量。·低噪音,低热量和高稳定性。1、用手转动方向盘,传统的步进电机有明显的挫折感。 Navigator NX300系统使用CES-T1扭矩电机,该电机更平滑且没有滞后感。2、常规卫星无人驾驶拖拉机的方向盘直径大多为32-36cm,而CES-T1采用独立的模具设计,直径为40cm,符合人体工程学,驾驶更舒服。3、整个电机设计更紧凑,在确保高扭矩的同时较小化体积,丝毫不会影响驾驶体验。

预装自动驾驶导航系统的主要困难在于自动驾驶控制系统的开发以及系统组件的合理安装和准确调试。(1)液压转向系统的开发;作为卫星无人驾驶拖拉机的主要组成部分,液压阀的加工精度,安装调试的精度以及组装方法会影响农业机械运行的精度。(2)显示控制系统的开发;作为卫星无人驾驶拖拉机的控制终端,需要在显示器上对显示器进行触摸控制。(3)传感器和天线的布局;角度传感器和卫星天线是高精度组件,在收集外部信号中起关键作用。只有合理的安装位置才能避免信号错误和错误。(4)线束和液压管路的布置;线束和液压管道的布局应集中在保护性能上。(5)整机调试;针对整机调试的特殊工艺规范的开发,GNSS天线的固定安装位置以及准确的车身数据,可以有效地提高系统的稳定性和控制精度。

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,设计了卫星无人驾驶拖拉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,步进卫星无人驾驶拖拉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。