[發(fā)明專利]基于處方圖的變量作業(yè)機(jī)械的田間實(shí)時(shí)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010070549.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN111273660A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田永超;張小虎;歐陽(yáng)真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02;A01C7/00;A01C15/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 劉暢;徐冬濤

1.一種基于處方圖的變量作業(yè)機(jī)械的田間實(shí)時(shí)控制方法，其特征在于它包括作業(yè)過(guò)程中機(jī)械槽輪轉(zhuǎn)速的控制，所述作業(yè)過(guò)程中機(jī)械槽輪轉(zhuǎn)速的控制包括以下步驟：

S1、獲取播種施肥機(jī)當(dāng)前位置和處方圖；

S2、將位置數(shù)據(jù)結(jié)合加載的處方圖文件，一起代入基于空間位置關(guān)系的處方值生成模型，得到當(dāng)前位置所對(duì)應(yīng)的處方值，作為初始作業(yè)量；

S3、使用時(shí)間滯后模型修正，輸出最終作業(yè)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述處方值生成模型的處方值生成步驟為：

S2-1、讀取處方圖文件；

S2-2、獲取處方圖文件的要素集，得到地塊集合

S2-3、根據(jù)農(nóng)機(jī)位置，依次取出集合中的地塊對(duì)象；

S2-4、判斷地塊對(duì)象是否存在：若不存在，則將處方值設(shè)為0，并進(jìn)行S2-6；若存在，則進(jìn)行S2-5；

S2-5、判斷農(nóng)機(jī)位置所處點(diǎn)與地塊是否包含：若不包含，則返回S2-3；若包含，則將地塊對(duì)象的處方屬性作為返回值，進(jìn)行S2-6；

S2-6、返回當(dāng)前農(nóng)機(jī)位置對(duì)應(yīng)的處方值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于S2-5中，利用點(diǎn)面拓?fù)潢P(guān)系判斷算法，對(duì)農(nóng)機(jī)位置與處方圖里多邊形拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行判斷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述時(shí)間滯后模型為：

其中：t_d為滯后時(shí)間，L為滯后距離，L₁為GPS接收天線到物料箱中心的距離，H₁為排料管在垂直方向的投影距離，α為排料口與地面垂直方向的夾角，g為重力加速度，t為物料顆粒從排料口到地面所用時(shí)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述物料顆粒從排料口到地面所用時(shí)間t的求解方法為：

t＝t₁+t₂+t₃+t₄

其中：t₁為智能控制軟件獲取參數(shù)、進(jìn)行計(jì)算、發(fā)送數(shù)據(jù)至播種施肥機(jī)的控制終端，控制終端發(fā)送控制信號(hào)至變量作業(yè)機(jī)械的時(shí)間總和，為常數(shù)；t₂為播種施肥機(jī)構(gòu)響應(yīng)時(shí)間，為常數(shù)；t₃為物料顆粒從排料管下滑的時(shí)間；t₄為物料顆粒離開排料口到接觸地面的時(shí)間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于t₃和t₄分別通過(guò)下式獲得：

式中：α為排料口與地面垂直方向的夾角，g為重力加速度，H₁為排料管在垂直方向的投影距離，H₂為排料口距離地面的垂直高度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于它還包括播種施肥機(jī)作業(yè)狀態(tài)的實(shí)時(shí)控制，所述播種施肥機(jī)作業(yè)狀態(tài)的實(shí)時(shí)控制包括三個(gè)步驟：

首先智能控制軟件向播種施肥機(jī)發(fā)送指令；

然后播種施肥機(jī)根據(jù)接收到的指令，并反饋一個(gè)相同的指令給智能控制軟件；

最后智能控制軟件向播種施肥機(jī)發(fā)送處方指令。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于播種施肥機(jī)作業(yè)狀態(tài)包括開始作業(yè)、停止作業(yè)和繼續(xù)作業(yè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于利用串口實(shí)現(xiàn)對(duì)播種施肥機(jī)作業(yè)狀態(tài)的實(shí)時(shí)控制。