轻小型移动式喷灌机转向控制系统研究

发布时间：2021-03-30 07:53

　　轻小型移动式喷灌机具有结构简单、整体造价低、机动灵活的优点,十分贴合当前我国的农业发展需求,受到广大农户欢迎,在我国推广应用广泛。近年来,为提高喷灌作业的自动化程度,基于自主导航技术的轻小型移动式喷灌机开始出现。喷灌机在田间自主导航的过程中,受环境干扰不可避免的会偏离预定航线,这就需要喷灌机通过转向来快速消除行走误差,保障灌溉效率和灌溉质量。因此,转向控制是轻小型移动式喷灌机实现自动化作业的重要前提,对其转向控制系统的研究十分必要。鉴于此,本文以自主研发的太阳能驱动轻小型移动式喷灌机为研究对象,对喷灌机的转向系统和转向控制策略进行设计研究,并进行了相关的试验,以解决其自动化作业的基础层面问题。本文的主要研究内容和结论如下:（1）以轻小型移动式喷灌机为研究对象,综合考虑各种转向方案确定了前轮转向、后轮驱动的转向方式,采用分布式独立电驱动的驱动方案,对喷灌机的转向系统结构进行设计,确定系统各元件的参数和应用方法。进而基于Ackermann理想转向模型建立喷灌机转向过程中前轮转角之间以及后轮速度之间的解析关系,提出了喷灌机前轮转角协调控制和后轮差速控制的问题。（2）基于Ackermann理想... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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技术路线图

第二章 轻小型移动式喷灌机转向系统设计为适应轻小型移动式喷灌机的结构特点和工作特性，与传统农机相比，其转向系统结构形式必然需要有所改变。本章设计了一套适用于轻小型移动式喷灌机的转向系，结合其运动特点建立转向系统模型，分析转向过程中喷灌机车轮间的解析关系，提了车轮转角和转速自动控制的实现问题。.1 轻小型移动式喷灌机结构本文的研究对象为西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院自主研发的太阳能动轻小型移动式喷灌机，整机自动化程度较高，按系统功能可以分为光伏供电系统、水桁架系统和转向系统三部分，各部分之间机械连接。该喷灌机的整体结构如图 2-1示，由光伏组件、蓄电池、输水桁架、水泵、高地隙底盘、控制柜、电机、电机减速和喷头等构件组成。光伏供电系统包括光伏电池板和蓄电池组，负责为机组行走及喷作业提供动力；喷水桁架系统包括输水桁架、水泵及喷头，负责完成水的抽取、输送喷洒工作；转向系统包括底盘、电机、减速器及车轮，负责控制车轮动作，实现机组行驶及转向功能。

环境和复杂的机械结构也会影响其可靠性。为减少农户的经济损失，提升轻小型移动式喷灌机的工作适应度，本文对其转向系统进行了设计，该系统结构简单、操纵方便、可靠性高，其结构如图2-2所示。


本文编号：3109166