[發(fā)明專利]高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910290640.3
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109997826B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣蘋;舒鑫;石毅新;胡文武;羅亞輝;林偉;董承泉;盧向陽;王奕
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 長沙朕揚(yáng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

粗調(diào)：根據(jù)用戶設(shè)定的底盤離地間隙的目標(biāo)高度值以及通過四個支腿處的對應(yīng)的第一傾角傳感器獲取底盤各支腿對應(yīng)的第一傾角數(shù)據(jù)而計(jì)算得到各支腿的當(dāng)前高度，計(jì)算高地隙植保機(jī)的各支腿需要上升或下降的距離，分別輸出對應(yīng)的控制信號給各支腿的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以將各支腿的高度調(diào)整到所述底盤離地間隙的目標(biāo)高度值的粗調(diào)范圍內(nèi)；在高度調(diào)整過程中，不斷讀取和判斷各支腿的當(dāng)前高度，根據(jù)各支腿的當(dāng)前高度實(shí)時(shí)調(diào)整所述控制信號；其中，各支腿的當(dāng)前高度通過對應(yīng)的所述第一傾角傳感器測得的傾角的角度變化計(jì)算出當(dāng)前底盤高度的變化，計(jì)算公式為：

其中，為平行四邊形升降機(jī)構(gòu)的邊長，為平行四邊形升降機(jī)構(gòu)與水平面的傾角，為高地隙植保機(jī)的最大舉升高度；

精調(diào)：獲取底盤的第二傾角數(shù)據(jù)，根據(jù)所述第二傾角數(shù)據(jù)判斷底盤的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，根據(jù)所述最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別計(jì)算對應(yīng)的最高支腿和最低支腿的高度補(bǔ)償位移距離，輸出對應(yīng)的控制信號給各支腿的調(diào)節(jié)系統(tǒng)將底盤的橫滾角和俯仰角調(diào)整到精調(diào)范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法，其特征在于，所述獲取底盤的第二傾角數(shù)據(jù)是通過設(shè)置于底盤上的第二傾角傳感器獲取，然后通過第一數(shù)學(xué)模型得出底盤的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法，其特征在于，所述底盤的第二傾角數(shù)據(jù)包括橫滾角和俯仰角，所述第二傾角傳感器的數(shù)量為一個，設(shè)置于植保機(jī)的底盤中部；所述第一數(shù)學(xué)模型包括：

當(dāng)時(shí)，A為最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)；

當(dāng)時(shí)，B為最高點(diǎn)，D為最低點(diǎn)；

當(dāng)時(shí)，C為最高點(diǎn)，A為最低點(diǎn)；

當(dāng)時(shí)，D為最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)；

當(dāng)時(shí)，表明平臺已調(diào)至水平狀態(tài)；

其中，為橫滾角，即X軸與真實(shí)水平面的夾角；為俯仰角，即Y軸與真實(shí)水平面的夾角；A為左前支腿，B為右前支腿，C為右后支腿，D為左后支腿，AB和DC為輪距方向，是X軸的敏感方向；AD和BC為軸距方向，是Y軸的敏感方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)高度值的粗調(diào)范圍為目標(biāo)高度值±5mm范圍；底盤的橫滾角和俯仰角的精調(diào)范圍為±0.2°范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法，其特征在于，在所述精調(diào)步驟中，根據(jù)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別計(jì)算對應(yīng)的最高支腿和最低支腿的高度補(bǔ)償位移距離，通過如下公式計(jì)算得到：

其中，為各支點(diǎn)需要升高的高度值；其中序號，分別依次對應(yīng)左前支腿、右前支腿、右后支腿及左后支腿；為最高支腿的高度；和分別為底盤與水平面的夾角，且是橫滾角，是俯仰角。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法，其特征在于，所述輸出對應(yīng)的控制信號給各支腿的調(diào)節(jié)系統(tǒng)將底盤的橫滾角和俯仰角調(diào)整到精調(diào)范圍內(nèi)，包括以下步驟：

當(dāng)X-0.2時(shí)，將左后支腿升至橫滾角在（-0.2,0.2）范圍內(nèi)；

當(dāng)Y0.2時(shí)，將左前支腿升至俯仰角在（-0.2,0.2）范圍內(nèi)；

當(dāng)X0.2時(shí)，將右前支腿升至橫滾角在（-0.2,0.2）范圍內(nèi)；

當(dāng)Y-0.2時(shí)，將右后支腿升至俯仰角在（-0.2,0.2）范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制方法，其特征在于，所述粗調(diào)和精調(diào)的過程采用模糊控制器進(jìn)行控制。

8.一種高地隙植保機(jī)的調(diào)平控制系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求1至7中任一所述方法的步驟。