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,设计了卫星平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,步进卫星平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。
刮刀的调整需要在不走动的情况下进行。首先,当卫星平地机正常工作时,将控制器上的激光接收控制开关置于手动位置,然后将刮刀“抬起”到离地面约5厘米的位置。位置(不易过高),在液压工作站上调节刮板油缸调节阀(例如,刮板在左侧高,在右侧低,将液压缸的延伸缩短到刮板的水平位置) ,如果刮板的左侧偏低而右侧偏高,则相反),请在调整水平后锁定位置,以免平地机长时间振动。放下刮刀以找到作业基准,然后将卫星平地机上的激光接收开关置于自动位置以输入作业。在开始操作之前,请调整刮刀以找到工作基准,并将激光接收开关置于自动位置。通常,刮板的位置不再移动(由于在操作过程中刮板与铲子碰撞,山脊中的硬盘和大块岩石除外)。当物体不在水平位置时,再次调整刮板的高度。
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,从而使卫星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,使平地机上的卫星平地机能够作出相应的响应,从而达到校平的效果;
(1)基站部分;基站部分主要提供RTK实时差分信号,R20集成北斗基站可以与卫星平地机基站完全兼容。操作简单,上电即可正常工作。另外,该移动基站具有很高的灵活性,可以根据工作地点随意移动而不受距离的限制。基站设置为开机后自动发送。您无需在每次移动后进行任何设置,就可以直接使用它。(2)车载终端;车辆控制部分主要由卫星水准仪控制器,GNSS天线,无线电接收天线和辅助电缆组成。卫星平地机具有内置的GNSS高精度板,无线电模块和主控制板。具有集成度高,性能稳定,操作简单的特点。
(1)土壤环境调查;在智能农业的示范和应用过程中,种植农作物之前,有必要检查农田的种植环境,对土壤环境进行技术调查,并根据相关技术选择农作物和种植计划参数。(2)作物生长监测;在农业生产中,农作物的生长周期较长,其生长效果受天气条件,土壤,水源和肥料施用等多种因素的影响。在这一过程中,卫星平地机对作物进行必要的监测和加强种植过程的管理具有重要意义。(3)农机运行质量监测;传统的卫星平地机监控工作效率低下,现代技术的应用能力不足,制约了农田作业机械化的发展水平。
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卫星平地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,卫星平地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。