[發明專利]一種微耕機智能移動作業控制系統及方法

在審

• 申請號: 201510815122.0
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN105302029A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 陶建平;呂曉蘭;柏宗春;李輝;張美娜
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種微耕機智能移動作業控制系統，其特征在于：包括1個主控單元和3個功能控制單元，其中，

電子羅盤和GPS接收器是微耕機位置傳感器模塊，負責實時發送微耕機的位置與速度信息；

主控單元是整個系統的核心單元，負責根據GPS數據信息、電子羅盤數據以及當前微耕機車輪的轉角、速度和配套作業機具升降信息做出控制決策；

功能控制單元選用單片機作為主控制器，實現各功能控制單元傳感器信息的采集以及接受主控制器節點的命令驅動直流電機，分別實現轉向控制、變速控制以及機具升降控制；

整個控制通信載體為CAN總線，遵循CAN總線數據通信協議。

2.根據權利要求1所述的微耕機智能移動作業控制系統，其特征在于：所述CAN總線的控制器和收發器分別采用MCP2515和MCP2551。

3.根據權利要求1所述的微耕機智能移動作業控制系統，其特征在于：所述主控制器節點設計采用ARM1176ZJF-S內核32位處理器，S3C6410芯片。

4.根據權利要求1所述的微耕機智能移動作業控制系統，其特征在于：所述電子羅盤和GPS接收器硬件分別采用HMR3000和Trimble5700。

5.根據權利要求1所述的微耕機智能移動作業控制系統，其特征在于：所述功能控制單元包括轉向控制單元、變速控制單元和耕作機具升降控制單元3個部分，均由微控制器MCU、收發器MCP2515和電壓轉換電路組成，所述電壓轉換電路給功能控制節點供電，步進電機驅動裝置用來驅動執行機構的電機使微耕機完成轉向、變速、掛接機具的升降，高速光電耦合器主要用來隔離控制器與CAN收發器的信號防止電平干擾；MCU選用P87C591；MCP2515作為一種標準的高速CAN收發器，是CAN協議控制器和物理總線之間的接口，為總線提供差動發送性能，為控制器提供差動接收性能，微控制器MCU和收發器MCP2515之間通過6N137高速光電耦合器實現總線上各節點的電氣隔離，總線的兩端分別配接1個120Ω的匹配電阻。

6.一種微耕機智能移動作業控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)首先主控單元采集GPS、電子羅盤和角度傳感器數據；

(2)根據當前跟蹤的路徑，計算出微耕機的轉向、速度以及機具升降的控制量，將信息發送至處理器進行數據處理與控制決策；

(3)主控制單元與功能控制單元通過CAN總線實時接收數據和發送指令；

(4)功能控制單元實時采集現場環境數據發送給主控制單元并隨時準備接收控制指令；

(5)執行機構根據決策控制完成相應的動作。