[發明專利]果園開溝機分級響應負荷反饋調控裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201310491313.7
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103529867A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 劉繼展;馮上海
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G05D13/00
• 分類號: G05D13/00;A01B13/04;A01B13/16
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

1.果園開溝機分級響應負荷反饋調控裝置，其特征在于：由電機驅動器(15)、電磁制動器(17)、行走速度傳感器(19)、電磁離合器(20)、開溝速度傳感器(22)、控制器(23)、報警系統(24)和兩個繼電器(25)組成；電磁制動器(17)安裝于HST液壓無級變速系統(10)與行走驅動軸(18)之間，行走速度傳感器(19)安裝于行走驅動軸(18)上；電磁離合器(20)安裝于減速器(14)與開溝器軸(21)之間，開溝速度傳感器(22)安裝于開溝器軸(21)上；行走速度傳感器(19)和開溝速度傳感器(22)的傳感信號分別接入控制器(23)，報警系統(24)與兩個繼電器(25)由控制器(23)接出，控制系統(23)通過電機驅動器(15)控制電機(9)的轉動與停止，進而通過調速執行機構(16)對開溝機的前進速度進行調整；控制系統(23)通過一個繼電器(25)控制電磁離合器(20)的接合與分離，通過另一個繼電器(25)控制電磁制動器(17)的制動與脫離。

2.對權利要求1所述的果園開溝機分級響應負荷反饋調控裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，通過開溝速度傳感器(22)實時監測開溝器軸(21)的轉速，并將轉速信號n_s輸入控制器(23)；

步驟二，利用控制器(23)對開溝器軸(21)的轉速信號n_s進行濾波；

步驟三，通過控制器(23)對濾波后的轉速信號n_s進行微分計算△n_s/△t，得到開溝器軸(21)的實時加速度a，并將實時加速度a與加速度閾值a₀進行比較，如果a<a₀，表明載荷增加速度趨勢明顯，則觸發時間采樣；

步驟四，將濾波后的轉速信號n_s與開溝器軸(21)的穩定轉速n₀進行比較，以判斷開溝載荷變化是否達到需進行調控的程度：

如果n_s/n₀≥0.6，則開溝載荷變化在可控范圍內，不做調控響應；

如果n_s/n₀<0.6，則根據轉速n_s達到0.6n₀時的時間采樣數確定載荷變化時間t；

步驟五，將載荷變化時間t與時間閾值t₀比較，以監測開溝載荷變化的急劇程度：

如果t<t₀，表明載荷急劇增加，前方存在大石塊等障礙物，則控制器(23)發出命令，電磁離合器(20)迅速分離，使開溝器軸(21)不再有動力輸入；同時電磁制動器(17)迅速制動使開溝機停止行進，報警系統(24)發出報警，提示駕駛員下車檢查；

如果t≥t₀，表明載荷由于排土不暢等造成載荷持續增加，則控制器(23)發出命令，電機(9)轉動，自動調整開溝機的前進速度，使開溝載荷下降至最佳狀態。

3.如權利要求2所述的果園開溝機分級響應負荷反饋調控裝置的控制方法，其特征在于：所述最佳狀態為發動機(13)功率條件下的最快開溝作業狀態。