水田激光搅浆平地系统设计

发布时间：2020-07-02 14:54

【摘要】：激光平地机融合了激光技术和液压技术可有效地提高土地平整度,提高用水灌溉率。目前,大多数激光平地机都能够实现机具高度方向上的控制即高程控制,但水平方向上的左右平衡控制研究较少。在水田实际作业中,由于泥地地块高低起伏,容易导致拖拉机左右轮水平落差较大,使得拖拉机机身倾斜,带动平地机具左右摇摆,导致水平方向上不能始终保持平衡,使得土地作业质量达不到规定的要求。为提高平地的作业质量,实现水田里搅浆机平地过程中水平方向上自调平控制,本研究采用了液压控制技术,激光高程控制技术和陀螺仪的姿态融合控制技术,设计了水田激光搅浆平地机系统。主要研究内容包括:(1)设计了其液压系统,介绍所采用液压系统构成、工作原理。使用Automation Studio软件对本研究的液压系统进行了仿真和分析,有效地模拟了该液压系统的功能,并构建了其数学模型。通过对液压缸尺寸与悬挂机械结构分析,进一步验证了系统的可靠性。(2)设计了其传感器系统,分别对激光发射器与接收器系统和倾角传感系统进行设计,使得系统能够实现高程和水平的控制。(3)设计了其控制系统,对其双缸调平控制策略,九种模态的控制决策进分析,同时对控制器的功能进行设计,运用合理的控制算法实现其功能,满足控制需求。(4)基于水田激光搅浆平地系统,开展了旱地和水田土地平整试验测试其系统性能。旱地土地平整试验中,相对于常规激光平地机地块平整前后土地的绝对改善度提高了50%,相对改善度提高了18.6%,土地误差水平小于1%;水田土地平整试验中,平整前后土地的绝对改善度提高了57.7%,相对改善度提高了27.8%,土地误差水平小于5%。经试验证明,本设计不但具有现有宽量程的高程调节且具有水平平衡调节,能够实现水田激光平地作业平地精度提高,满足东北水田搅浆平地的实际需求,实现了农业装备高效率和高精准的要求。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S222.5
【图文】：

水田激光搅浆平地系统设计

技术路线图

三维图,三维图

图 2.1 机械液压三维图Fig.2.1 Mechanical hydraulic three-dimensional drawing压原理压原理是在一定的机电液系统内部，依靠液压油等传输介质的静压力，进行形成蓄、传递、放大等过程，以达到机械机构的轻巧化和科学化的目的。应用液压原行搭建液压传动系统，也可以进行搭建液压控制系统。液压回路具备基本的性能行简单便易的能量之间的传递，采用的是以液压能量的方式来进行传递。本研究双缸直连机具结构替代了传统的悬挂提升杆结构，使得平地机具平地范围更大，更加明显。同时使用了节流阀控制油液流量，使得平地机具升降调节速度可控，地过程中机具骤升骤降的情形，提高了系统的稳定性和土地的作业质量。该液压是通过控制阀来改变油液的流向和流量，从而驱动油缸的伸缩，由于本研究的油是直接相连的，所以直接控制能机具的提升和下降。故设计的液压系统能够满足械左右提升和下降的动作需求，实现了农田土地的精细平整[35-39]。本研究设计的包括很多基础的液压元器件，例如泵源、溢流阀、节流阀、压力表、液压缸、电

【参考文献】