移动式树枝切碎机控制系统设计

发布时间：2021-07-10 13:03

　　薪柴、采伐剩余物等林业生物质资源多分散分布在伐区山林,利用移动式树枝切碎机在采伐点对其进行切碎作业后再装车运出,经济效益较高,是一种高效利用林业生物质资源的技术手段。目前国内移动式树枝切碎机缺乏喂料控制技术,切碎负荷较大时需要人工干预喂料,安全、可靠性较低。本文以自行设计的移动式树枝切碎机为平台,通过分析控制系统控制目标,设计了控制系统方案,并由切碎试验确定控制系统参数,以此为基础对控制系统软、硬件进行开发,完成了一套控制系统。主要研究内容和结论如下：1、控制系统方案设计。对系统控制目标进行分析,确定方案：控制系统实时监测切碎负荷大小,在切碎负荷过大时,自动停止喂料,待切碎负荷降低后重启喂料；根据喂入物料的直径尺寸大小,采用不同的喂入速度喂入,提高切碎木片产量。2、控制系统控制参数研究。分析切碎滚筒切碎过程中的工作特性,确定切碎转速作为切碎负荷的表征量；切碎转速低于1520r/min时停止喂入；通过喂料-切碎试验,确定切碎小枝、中枝、大枝时,分别以50r/min、37r/min以及23r/min的速度喂料。3、控制系统软、硬件开发。以ATmega16单片机为控制核心,通过转速传感器读取... 

【文章来源】：中国农业机械化科学研究院北京市

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在的问题和发展趋势
        1.3.1 存在的问题
        1.3.2 发展趋势
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 移动式树枝切碎机控制系统方案设计
    2.1 引言
    2.2 整机结构
    2.3 动力与传动系统
    2.4 切碎装置
    2.5 喂料装置
    2.6 控制系统
        2.6.1 控制系统控制目标
        2.6.2 控制系统方案
    2.7 本章小结
第三章 移动式树枝切碎机控制系统参数研究
    3.1 引言
    3.2 切碎负荷表征参数
    3.3 喂入速度
        3.3.1 试验材料与仪器
        3.3.2 试验方法
        3.3.3 试验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 移动式树枝切碎机控制系统硬件设计
    4.1 引言
    4.2 控制信号采集
        4.2.1 转速测量
        4.2.2 手动操作杆位置状态采集
        4.2.3 切碎模式读取
    4.3 输出执行部分
    4.4 主控单元
        4.4.1 电源模块
        4.4.2 转速检测电路
        4.4.3 输出电路
    4.5 本章小结
第五章 移动式树枝切碎机控制系统软件设计
    5.1 引言
    5.2 主程序设计
    5.3 转速和控制杆状态读取
        5.3.1 转速计算
        5.3.2 控制杆状态与切碎模式读取
    5.4 切碎滚筒最小转速控制
        5.4.1 控制策略
        5.4.2 程序流程
    5.5 喂入辊调速控制程序
        5.5.1 调速策略
        5.5.2 程序流程
    5.6 系统调试
        5.6.1 切碎滚筒最小转速调试
        5.6.2 喂入辊调速试验
    5.7 本章小结
第六章 移动式树枝切碎机控制系统性能试验
    6.1 引言
    6.2 试验材料与方法
        6.2.1 试验依据
        6.2.2 试验材料
        6.2.3 试验仪器
        6.2.4 试验方法
    6.3 试验结果与分析
        6.3.1 试验数据
        6.3.2 数据分析
    6.4 本章小结
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
    7.3 论文创新点
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]HLZFS430Q树枝粉碎机的研制[J]. 高锐.  福建林业科技. 2011(03)
[2]3ZSX-20树枝粉碎机的设计[J]. 牛晓华,吴兆迁,樊涛.  林业机械与木工设备. 2010(11)
[3]林业“三剩物”的开发利用现状和前景概述[J]. 刘曼红.  林业调查规划. 2010(03)
[4]L298N在直流电机PWM调速系统中的应用[J]. 孙绪才.  潍坊学院学报. 2009(04)
[5]生物质固体成型燃料产业发展现状与展望[J]. 田宜水.  农业工程技术(新能源产业). 2009(03)
[6]基于DSP的直流电机数字调速系统设计[J]. 曹太强,许建平,吴昊,王杰.  电力电子技术. 2008(02)
[7]林区木质剩余物合理利用的研究[J]. 陈玉霄,肖生苓,王强.  森林工程. 2007(06)
[8]生物质能源的开发与利用[J]. 陈曦,韩志群,孔繁华,胡徐腾.  化学进展. 2007(Z2)
[9]国外木材切削刀具设计理论研究新进展[J]. 马岩.  林业机械与木工设备. 2007(03)
[10]基于PWM控制技术的电液比例阀的研究[J]. 李光彬,张雪梅,赵光,刘志海.  煤矿机械. 2006(11)

博士论文
[1]林业生物质能源开发利用技术评价与产品结构优化研究[D]. 徐庆福.东北林业大学 2007

硕士论文
[1]生物质成型工艺及其燃烧性能试验研究与分析[D]. 刘丽媛.山东大学 2012
[2]沙柳削片机飞刀切削角对切削力影响的试验研究[D]. 马弘跃.内蒙古农业大学 2007
[3]编码器测速方法的研究[D]. 赵岩.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2003



本文编号：3275963