基于GNSS平地机自动控制系统的研究设计

发布时间：2020-12-14 11:37

　　GNSS全名为全球导航卫星系统。是所有的卫星定位系统的统称。其中美国的GPS定位系统最为成熟。本文将GNSS（Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统）平地控制技术与中等马力的拖拉机结合,设计了与中等马力的拖拉机相配套的牵引式GNSS平地机,测试了平地铲和液压系统,并对平地机的高程运动性能进行相关试验,并在农场进行了相关的田间作业试验。本文将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,并在研究现有平地机的结构、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。提出了液压控制系统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。研究通过软件参数的设置来调控平地铲油缸伸缩速度,控制液压... 

【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外相关研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状与进展
        1.2.2 国内研究现状与进展
        1.2.3 平地机控制技术发展趋势
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究方法
    1.5 本章小结
第二章 硬件系统的研究和设计
    2.1 硬件系统的总体设计
    2.2 GNSS全球定位系统
        2.2.1 GNSS系统原理
        2.2.2 GNSS接收机
    2.3 GNSS-RTK差分系统
        2.3.1 差分系统的组成
        2.3.2 差分系统的原理
    2.4 平地机液压系统设计
        2.4.1 电磁换向阀
        2.4.2 双向节流阀
        2.4.3 叠加式溢流阀
    2.5 控制驱动电路设计
        2.5.1 硬件电路设计
        2.5.2 单片机程序设计
    2.6 嵌入式触控模组
    2.7 平地铲的设计
    2.8 本章小结
第三章 软件系统的研究和设计
    3.1 软件系统的要求
    3.2 软件系统总体设计
    3.3 GNSS接收程序设计
        3.3.1 GNSS数据的接收
        3.3.2 GNSS数据的解析
        3.3.3 GNSS数据显示
    3.4 高程控制程序设计
        3.4.1 GNSS平地机的自动控制程序设计
        3.4.2 控制指令输出程序设计
        3.4.3 控制参数设置程序设计
    3.5 本章小结
第四章 GNSS自动控制系统的测试
    4.1 平地机控制系统模拟测试
    4.2 平地机控制系统台架测试
    4.3 平地机控制系统ADAMS仿真测试
    4.4 本章小结
第五章 GNSS平地机的田间试验
    5.1 GNSS高程误差试验
        5.1.1 试验过程
        5.1.2 试验数据分析
    5.2 GNSS平地机田间试验
        5.2.1 试验过程
        5.2.2 试验数据分析
    5.3 土地平整质量的评估
        5.3.1 最大高程差
        5.3.2 农田表面相对高程的标准偏差值
        5.3.4 高差分布列
    5.4 土地平整质量精确的评估
        5.4.1 测设方格网
        5.4.2 测量各方格点处的地面高程
        5.4.3 计算方格网的平均高程
    5.5 本章小结
六、结论及展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录
致谢
作者简历
    个人情况
    教育背景
    科研经历
    在学期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]流动站与参考站不同采样率GPS数据处理新方法[J]. 肖国锐,隋立芬,宋倩,段宇.  武汉大学学报(信息科学版). 2013(10)
[2]水田激光平地机工作原理的研究与应用[J]. 李庆,赵祚喜,王在满,可欣荣,陈志辉,阮少孟.  农业装备与车辆工程. 2013(09)
[3]激光精细平地对畦田灌水质量的影响及节水效果分析[J]. 徐睿智,魏占民,夏玉红,张婉璐.  灌溉排水学报. 2012(02)
[4]国内外平地机产品技术特点分析与展望[J]. 姚继蔚,姚继亮.  建筑机械. 2012(03)
[5]水田激光平地机平地铲姿态测量系统的设计[J]. 黎永键,赵祚喜.  农机化研究. 2012(02)
[6]自走式农田清平机关键技术的研究[J]. 刘江涛,王翠琴,胡敏英.  安徽农业科学. 2011(26)
[7]水稻-稻田环境系统重要信息快速获取技术研究进展[J]. 周志艳,罗锡文,臧英.  中国科学:信息科学. 2010(S1)
[8]基于GPS和土壤养分图的变量施肥控制软件开发[J]. 庄卫东,汪春,王熙.  农机化研究. 2010(07)
[9]MATLAB和SPSS在对坡耕地土壤水分空间变异性研究中的应用[J]. 李娜,魏永霞.  东北农业大学学报. 2009(06)
[10]基于MEMS惯性传感器融合的水田激光平地机水平控制系统[J]. 赵祚喜,罗锡文,李庆,陈斌,田欣,胡炼,黎永健.  农业工程学报. 2008(06)

硕士论文
[1]激光控制平地系统的研究与设计[D]. 姚亚萍.西北农林科技大学 2010
[2]分流集流阀在全液压平地机中的应用研究[D]. 贾剑峰.长安大学 2009
[3]激光控制平地系统接收和控制装置的研究与开发[D]. 林建涵.中国农业大学 2004



本文编号：2916347