[發(fā)明專利]模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310662917.3
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104699131A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 劉揚(yáng)
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 大連智慧專利事務(wù)所 21215
• 代理人: 周志艦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，屬一種模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著收獲質(zhì)量要求的不斷提高和控制理論的迅速發(fā)展，新型控制技術(shù)應(yīng)用于收獲機(jī)已成為農(nóng)機(jī)自動化發(fā)展的必然趨勢。對于長根莖類中草藥收獲機(jī)，為保證收獲質(zhì)量，其夾持帶的轉(zhuǎn)速應(yīng)實(shí)時跟蹤機(jī)器作業(yè)速度。由于中草藥收獲機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣，受地勢高低以及中草藥種植密度、莖稈粗細(xì)的影響，系統(tǒng)的一些參數(shù)也具有不確定性、時變性強(qiáng)、大滯后和線性度差等特點(diǎn)。傳統(tǒng)PID控制需要被控對象精確的數(shù)學(xué)模型，很難確定PID的三個參數(shù)。模糊控制不需要已知被控對象的數(shù)學(xué)模型，但它難以達(dá)到很高的穩(wěn)態(tài)精度

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了有效地解決以上技術(shù)問題，給出了一種模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)，其特征在于：包括ARM控制器、信號調(diào)理模塊A、田間土壤信息數(shù)據(jù)庫、鍵盤輸入模塊、接口電路、收割決策軟件、顯示模塊、信號調(diào)理模塊B、機(jī)器作業(yè)速度傳感器、GPS定位模塊、PID控制器、切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、挖掘執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動模塊、夾持帶電機(jī)、速度傳感器；其中：

所述ARM控制器分別與所述信號調(diào)理模塊A、所述田間土壤信息數(shù)據(jù)庫、所述鍵盤輸入模塊、所述接口電路、所述收割決策軟件、所述顯示模塊、所述信號調(diào)理模塊B相連，所述機(jī)器作業(yè)速度傳感器與所述信號調(diào)理模塊A相連，所述GPS定位模塊與所述信號調(diào)理模塊B相連，所述接口電路分別與所述ARM控制器、所述PID控制器相連，所述PID控制器分別與所述接口電路、所述切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)、所述A/D轉(zhuǎn)換模塊、所述D/A轉(zhuǎn)換模塊、所述挖掘執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊分別與所述PID控制器、所述驅(qū)動模塊相連，所述驅(qū)動模塊分別與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊、所述夾持帶電機(jī)相連，所述夾持帶電機(jī)分別與所述驅(qū)動模塊、所述速度傳感器相連，所述速度傳感器分別與所述D/A轉(zhuǎn)換模塊、所述夾持帶電機(jī)相連，所述D/A轉(zhuǎn)換模塊分別與所述挖掘執(zhí)行機(jī)構(gòu)、所述速度傳感器相連。

本發(fā)明給出了一種模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)，采用模糊PID控制，既具有模糊控制的靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又具有PID控制精度高、可靠性好的特點(diǎn)，并且采用LabVIEW與MATLAB混合編程方法，充分利用LabVIEW的圖形化編程能力和MATLAB提供的大量高效可靠的算法，發(fā)揮兩軟件各自的優(yōu)勢，開發(fā)了一套基于模糊PID的實(shí)時速度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有計(jì)算機(jī)操作界面良好、操作簡單和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝與調(diào)試方便、系統(tǒng)可靠性高、測量精度高、功耗低、易于普及推廣、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，模糊PID中草藥收獲機(jī)速度控制系統(tǒng)包括ARM控制器1、信號調(diào)理模塊A2、田間土壤信息數(shù)據(jù)庫3、鍵盤輸入模塊4、接口電路5、收割決策軟件6、顯示模塊7、信號調(diào)理模塊B8、機(jī)器作業(yè)速度傳感器9、GPS定位模塊10、PID控制器11、切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)12、A/D轉(zhuǎn)換模塊13、D/A轉(zhuǎn)換模塊14、挖掘執(zhí)行機(jī)構(gòu)15、驅(qū)動模塊16、夾持帶電機(jī)17、速度傳感器18；其中：

所述ARM控制器1分別與所述信號調(diào)理模塊A2、所述田間土壤信息數(shù)據(jù)庫3、所述鍵盤輸入模塊4、所述接口電路5、所述收割決策軟件6、所述顯示模塊7、所述信號調(diào)理模塊B8相連，所述機(jī)器作業(yè)速度傳感器9與所述信號調(diào)理模塊A2相連，所述GPS定位模塊10與所述信號調(diào)理模塊B8相連，所述接口電路5分別與所述ARM控制器1、所述PID控制器11相連，所述PID控制器11分別與所述接口電路5、所述切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)12、所述A/D轉(zhuǎn)換模塊13、所述D/A轉(zhuǎn)換模塊14、所述挖掘執(zhí)行機(jī)構(gòu)15相連，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊13分別與所述PID控制器11、所述驅(qū)動模塊16相連，所述驅(qū)動模塊16分別與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊13、所述夾持帶電機(jī)17相連，所述夾持帶電機(jī)17分別與所述驅(qū)動模塊16、所述速度傳感器18相連，所述速度傳感器18分別與所述D/A轉(zhuǎn)換模塊14、所述夾持帶電機(jī)17相連，所述D/A轉(zhuǎn)換模塊14分別與所述挖掘執(zhí)行機(jī)構(gòu)15、所述速度傳感器18相連。