[發明專利]一種收割機車速控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010402832.1
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111656951B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 張漫;孫意凡;張振乾;劉仁杰;李寒;楊瑋;李民贊
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01D41/127
• 分類號: A01D41/127;B60W40/105;G06N3/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 程琛

1.一種收割機車速控制方法，其特征在于，包括：

實時檢測目標收割機在當前時刻的工作狀態數據，所述工作狀態數據包括收割機喂入量、谷物含水率、谷物流量和收割機車速；

利用設置于所述目標收割機的升運器出口處的谷物流量傳感器，獲取所述谷物流量；

將所述工作狀態數據輸入至車速預測網絡模型，獲取由所述車速預測網絡模型輸出的下一時刻的收割機車速的預測值，所述車速預測網絡模型為BP神經網絡模型；

在下一時刻則將所述收割機車速調整至所述收割機車速的預測值，完成所述目標收割機的車速控制；

在所述將所述工作狀態數據輸入至車速預測網絡模型之前，還包括對所述車速預測網絡模型進行預訓練，包括：

采集目標收割機在歷史各時刻的工作狀態數據，構建訓練集；

獲取所述訓練集中每個工作狀態數據的下一時刻的收割機理想車速，構建訓練標簽集，所述訓練標簽集中的訓練標簽與所述訓練集中的工作狀態數據一一對應；

利用所述訓練集作為輸入，所述訓練標簽集作為輸出，對所述車速預測網絡模型的預訓練，直至訓練結果收斂；

所述實時檢測目標收割機在當前時刻的工作狀態數據，具體包括：

利用喂入量檢測系統獲取所述收割機喂入量；

利用GNSS裝置獲取所述收割機車速；

利用設置于所述目標收割機的糧倉處的谷物濕度傳感器，獲取所述谷物含水率；

所述喂入量檢測系統包括：割臺主動軸扭矩傳感器、割臺主動軸轉速傳感器、傾斜輸送器主動軸扭矩傳感器以及車載工控機；

所述割臺主動軸扭矩傳感器和所述割臺主動軸轉速傳感器分別用于獲取所述割臺主動軸的扭矩和轉速；所述傾斜輸送器主動軸扭矩傳感器用于獲取所述傾斜輸送器主動軸的扭矩；

所述利用喂入量檢測系統獲取所述收割機喂入量，具體包括：

根據所述割臺主動軸的扭矩和轉速，確定所述割臺主動軸的消耗功率；

根據所述割臺主動軸的轉速和傳動比，獲取傾斜輸送器主動軸的轉速；

結合所述傾斜輸送器主動軸的扭矩，獲取傾斜輸送器主動軸的輸出功率；

根據所述傾斜輸送器主動軸的輸出功率與所述割臺主動軸的消耗功率之間的差值，確定傾斜輸送器的功率；

根據所述傾斜輸送器的功率，確定所述收割機喂入量。

2.根據權利要求1所述的收割機車速控制方法，其特征在于，所述利用GNSS裝置獲取所述收割機車速，包括：

利用所述GNSS裝置獲取所述目標收割機在包含當前時刻和前一時刻的經緯度信息；

基于高斯投影將所述經緯度信息轉換到平面直角坐標，并獲取兩個時刻的位置信息；

根據所述位置信息確定所述收割機車速。

3.根據權利要求2所述的收割機車速控制方法，其特征在于，所述基于高斯投影將所述經緯度信息轉換到平面直角坐標，包括：

l＝L-L₀

η＝e′cosB

t＝tgB

其中，平面直角坐標為(x，y)，B為投影點的大地緯度，L為投影點的大地經度，L₀為軸子午線的大地經度，e′為橢球的第二偏心率，X為子午線弧長，l、t、η、N均為中間變量，a為橢球長半軸、b為橢球短半軸。