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,设计了卫星农机导航自动转向执行机构,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,步进卫星农机导航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、新的显示控制器;集成控制器和显示屏,完美的视觉操作,智能准确2、北斗专用接收器;卫星农机导航与基站互通的信号由无线电台发送,信号稳定,并且为操作提供了高达2cm的精度。3、地面基站系统;地面基站主要提供更准确的位置信息以通过无线电站进行传输。4、北斗卫星天线;外部无线电天线具有更高的接收灵敏度和高性能。系统配置计划功能;集成控制器和显示屏,完美的视觉操作,智能准确,控制器使用寿命长,地面基站不受天气影响,使用中国自主开发的卫星农机导航,所有信号业务都是免费的。
卫星农机导航不良的耕地表面平整度,不合理的田间灌溉工程规范和广泛的灌溉管理是导致中国地面灌溉田间水利用率低和水资源严重浪费的关键因素。耕地平整不仅可以增加有效耕地面积,而且可以促进机械化耕作并改善农业生产条件。同时,整平的农田可以满足田间灌溉和排水的要求,可以使土壤层增厚,改善土壤水和盐分的分布,起到保水,保土,保肥的作用,控制杂草的生长,达到节水增产的效果。当前,中国正在大力建设社会主义新农村,进行大规模土地整合,以增加土地利用,节水增产,卫星农机导航促进农业现代化。在此过程中,土地整理和土地平整尤为重要。
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卫星农机导航系统。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;卫星农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。