木薯收获机的机电液一体化联合仿真研究
发布时间：2021-06-29 11:09
研究表明,在土壤比较疏松、土壤性质和每株木薯块根生长情况相同的条件下,采用机器拔起木薯块根的较优速度模型将木薯块根拔起进行收获,能同时达到减少收获损失与提高效率的目的,但实际的木薯种植地不同位置的土壤软硬程度和每株木薯块根的生长情况不同,采用某一较优拔起速度模型进行拔起收获,难以同时达到减少收获损失与提高效率的目的。因此,制定适当的控制方案,设计相应的驱动控制系统,对木薯块根的拔起速度进行控制,对减少木薯块根收获损失与提高效率具有重要的意义。本文依据前人对木薯收获机械基础理论的研究成果、电液控制理论以及机电液一体化联合仿真技术,制定了以机器拔起木薯块根的较优速度模型为基础,以最大允许拔起力为依据,通过调控拔起速度控制拔起力的控制方案;设计了木薯收获机的电液驱动控制系统;建立了木薯收获机机械-液压-控制三大系统的联合仿真模型并进行了验证;研究了木薯收获机块根拔起装置的凸轮抖动机构由直流电机直接驱动、摆动液压缸摆速应用模糊控制以实现控制方案的方法。结果表明,所设计的电液驱动控制系统有效,建立的木薯收获机机械-液压-控制三大系统的联合仿真模型精度较高,所用的实现控制方案的方法合理,能够有效地...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１课题研究路线图??Ｆｉ．?１－１?Ｓｔｕｄｒｏａｄ?ｍａｏｆ?ｔｈｉｓ?ｓｕｂｅｃｔ??
ｔ—第二次降速后所经历的时间。??若第二次降低速度后，拔起力仍超过阀值Ｆ〇，则不再降低木薯块根拔起速度，以免??造成收获效率过低。木薯收获机拔起木薯块根的速度控制过程如图２－２所示，图中假设??ｔ〇为第一次调速的时刻，＆为第二次调速的时刻。??０．６?｜?｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｗ?丨?丨?丨?！?！?．＊?／？??＾?０．５?■！?！?ｔ?！－－－?１－－／－＾．???蛀?ｉ?ｉ?ｉ?：／?＼?／??阐?〇．４?■；?；？?ｔ?—ｆ???遛?：?：?：／?＼?：?／??Ｉ０３?丨入……汽…－六…：广１卢……－：寸???Ｉ?〇２?？？…０?Ｙ广…＾Ｔ……＿?ｒ???ｑ?ｕ＿?１?：?ｉ?！?ｉ?ｉ?ｉ???０?０．２?ｔ０?０．４?ｔ＇Ｑ?０．６?０．８?１?１．２??木墓块根的拔起时间／ｓ??图２－２木薯收获机拔起木薯块根的速度控制过程??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｖｅｌｏｃｉｔｙ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ?ｌｉｆｔｓ?ｔａｐｉｏｃａ?ｒｏｏｔ??７??
３．１．１结构组成??木薯收获机主要由机架、松土铲、茎秆夹持装置、凸轮抖动机构、平行四杆拔起机??构、地轮等六大部分组成，其结构简图如图３－１所示。松土铲用于疏松木薯块根周围的??土壤；茎秆夹持装置上安装有传感器，用于夹持木薯茎秆；凸轮抖动机构和平行四杆拔??起机构组成木薯收获机的块根拔起装置，通过控制两机构的运行速度可使木薯收获机按??一定速度规律将木薯块根拔起；地轮用于支撑木薯收获机，通过调整其安装高度，可以??调节茎秆夹持装置的工作高度。??１．松土铲２．机架３．凸轮抖动机构?１．松土铲２．机架３．凸轮抖动机构??４．平行四杆拔起机构５．地轮６．茎秆夹持装置?４．平行四杆拔起机构５．地轮６．茎杆夹持装置??ａ）木薯收获机的前视图?ｂ）木薯收获机的等轴测图??图３－１木薯收获机的结构简图??Ｆｉｇ．３－１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃａｓｓａｖａ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ??３．?１．?２工作原理??该机属于一种单行木薯收获机，其中松土铲根据木薯种植地土壤的疏松程度决定是??否安装：当土壤普遍比较疏松时，不安装，以避免消耗过多的动力，否则，安装，以避??免木薯块根被拔断，造成较大的损失。使用该机收获木薯块根之前，需将木薯茎秆砍断??并搬离地块，只留下３０ｃｍ左右高的木薯茎秆。工作时，木薯收获机通过三点悬挂装置??连接在拖拉机后面由拖拉机牵引前进
【参考文献】：
期刊论文
[1]4UMS-900型木薯收获机的研制[J]. 张意松,黄晖,薛忠,叶剑秋,崔振德,高文武. 江苏农业科学. 2013(10)
[2]木薯块根拔起力与速度关系的仿真研究[J]. 李娟娟,杨望,杨坚,阮辉. 广西农业机械化. 2012(05)
[3]液压支腿机械液压联合仿真分析——基于ADAMS与AMESim[J]. 刘威,孟祥金,沈从举,汤智辉,贾首星,郑炫,周艳. 农机化研究. 2012(08)
[4]4UMS-1型木薯收获机的设计[J]. 孙佑攀,廖宇兰,陈丹萍. 农机化研究. 2012(02)
[5]木薯力学特性测试[J]. 杨望,杨坚,郑晓婷,王秋羽,贾丰云,赵家琦. 农业工程学报. 2011(S2)
[6]木薯块根拔起力的力学模型和数学模型分析[J]. 杨望,蔡敢为,杨坚,黄亦其. 农业工程学报. 2011(11)
[7]模糊控制查询表的快速获取及在造纸污水过程控制中的应用[J]. 刘天龙,宁利,沈文浩. 造纸科学与技术. 2011(04)
[8]模糊控制查询表的MATLAB实现[J]. 叶高文. 工业控制计算机. 2010(11)
[9]4UMS-390Ⅱ型木薯收获机的研制[J]. 薛忠,黄晖,李明,邸志锋,高文武,崔振德. 农机化研究. 2010(08)
[10]Stateflow在飞行器建模仿真中的应用研究[J]. 王宏军,王航宇. 西安工业大学学报. 2009(05)
博士论文
[1]基于粘土的木薯块根仿生拔起机构基础理论研究[D]. 杨望.广西大学 2012
硕士论文
[1]木薯收获机械拔起速度模型的优化研究[D]. 李娟娟.广西大学 2013
[2]人拔起木薯块根速度模型的研究[D]. 赵家琦.广西大学 2012
[3]挖拔式木薯收获机及其夹持输送机构的研究[D]. 孙佑攀.海南大学 2012
[4]模糊控制技术在过程控制中的应用研究[D]. 朱良红.华侨大学 2004
本文编号：3256336
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１课题研究路线图??Ｆｉ．?１－１?Ｓｔｕｄｒｏａｄ?ｍａｏｆ?ｔｈｉｓ?ｓｕｂｅｃｔ??
ｔ—第二次降速后所经历的时间。??若第二次降低速度后，拔起力仍超过阀值Ｆ〇，则不再降低木薯块根拔起速度，以免??造成收获效率过低。木薯收获机拔起木薯块根的速度控制过程如图２－２所示，图中假设??ｔ〇为第一次调速的时刻，＆为第二次调速的时刻。??０．６?｜?｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｗ?丨?丨?丨?！?！?．＊?／？??＾?０．５?■！?！?ｔ?！－－－?１－－／－＾．???蛀?ｉ?ｉ?ｉ?：／?＼?／??阐?〇．４?■；?；？?ｔ?—ｆ???遛?：?：?：／?＼?：?／??Ｉ０３?丨入……汽…－六…：广１卢……－：寸???Ｉ?〇２?？？…０?Ｙ广…＾Ｔ……＿?ｒ???ｑ?ｕ＿?１?：?ｉ?！?ｉ?ｉ?ｉ???０?０．２?ｔ０?０．４?ｔ＇Ｑ?０．６?０．８?１?１．２??木墓块根的拔起时间／ｓ??图２－２木薯收获机拔起木薯块根的速度控制过程??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｖｅｌｏｃｉｔｙ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ?ｌｉｆｔｓ?ｔａｐｉｏｃａ?ｒｏｏｔ??７??
３．１．１结构组成??木薯收获机主要由机架、松土铲、茎秆夹持装置、凸轮抖动机构、平行四杆拔起机??构、地轮等六大部分组成，其结构简图如图３－１所示。松土铲用于疏松木薯块根周围的??土壤；茎秆夹持装置上安装有传感器，用于夹持木薯茎秆；凸轮抖动机构和平行四杆拔??起机构组成木薯收获机的块根拔起装置，通过控制两机构的运行速度可使木薯收获机按??一定速度规律将木薯块根拔起；地轮用于支撑木薯收获机，通过调整其安装高度，可以??调节茎秆夹持装置的工作高度。??１．松土铲２．机架３．凸轮抖动机构?１．松土铲２．机架３．凸轮抖动机构??４．平行四杆拔起机构５．地轮６．茎秆夹持装置?４．平行四杆拔起机构５．地轮６．茎杆夹持装置??ａ）木薯收获机的前视图?ｂ）木薯收获机的等轴测图??图３－１木薯收获机的结构简图??Ｆｉｇ．３－１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃａｓｓａｖａ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ??３．?１．?２工作原理??该机属于一种单行木薯收获机，其中松土铲根据木薯种植地土壤的疏松程度决定是??否安装：当土壤普遍比较疏松时，不安装，以避免消耗过多的动力，否则，安装，以避??免木薯块根被拔断，造成较大的损失。使用该机收获木薯块根之前，需将木薯茎秆砍断??并搬离地块，只留下３０ｃｍ左右高的木薯茎秆。工作时，木薯收获机通过三点悬挂装置??连接在拖拉机后面由拖拉机牵引前进
【参考文献】：
期刊论文
[1]4UMS-900型木薯收获机的研制[J]. 张意松,黄晖,薛忠,叶剑秋,崔振德,高文武. 江苏农业科学. 2013(10)
[2]木薯块根拔起力与速度关系的仿真研究[J]. 李娟娟,杨望,杨坚,阮辉. 广西农业机械化. 2012(05)
[3]液压支腿机械液压联合仿真分析——基于ADAMS与AMESim[J]. 刘威,孟祥金,沈从举,汤智辉,贾首星,郑炫,周艳. 农机化研究. 2012(08)
[4]4UMS-1型木薯收获机的设计[J]. 孙佑攀,廖宇兰,陈丹萍. 农机化研究. 2012(02)
[5]木薯力学特性测试[J]. 杨望,杨坚,郑晓婷,王秋羽,贾丰云,赵家琦. 农业工程学报. 2011(S2)
[6]木薯块根拔起力的力学模型和数学模型分析[J]. 杨望,蔡敢为,杨坚,黄亦其. 农业工程学报. 2011(11)
[7]模糊控制查询表的快速获取及在造纸污水过程控制中的应用[J]. 刘天龙,宁利,沈文浩. 造纸科学与技术. 2011(04)
[8]模糊控制查询表的MATLAB实现[J]. 叶高文. 工业控制计算机. 2010(11)
[9]4UMS-390Ⅱ型木薯收获机的研制[J]. 薛忠,黄晖,李明,邸志锋,高文武,崔振德. 农机化研究. 2010(08)
[10]Stateflow在飞行器建模仿真中的应用研究[J]. 王宏军,王航宇. 西安工业大学学报. 2009(05)
博士论文
[1]基于粘土的木薯块根仿生拔起机构基础理论研究[D]. 杨望.广西大学 2012
硕士论文
[1]木薯收获机械拔起速度模型的优化研究[D]. 李娟娟.广西大学 2013
[2]人拔起木薯块根速度模型的研究[D]. 赵家琦.广西大学 2012
[3]挖拔式木薯收获机及其夹持输送机构的研究[D]. 孙佑攀.海南大学 2012
[4]模糊控制技术在过程控制中的应用研究[D]. 朱良红.华侨大学 2004
本文编号：3256336
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