牛 丛，徐丽明，袁全春，马 帅，闫成功，赵诗建

葡萄防寒布平整卷收速度控制系统设计与试验

牛 丛，徐丽明※，袁全春，马 帅，闫成功，赵诗建

（中国农业大学工学院，北京 100083）

针对中国新疆地区葡萄防寒布平整卷收难的问题，该研究分析了防寒布平整卷收原理，并设计了葡萄防寒布平整卷收速度控制系统。该系统可自动检测防寒布的卷收状态，在平整卷收状态时采用增量式PID算法输出PWM（Pulse Width Modulation）信号，基于机具前进速度和布辊半径实现防寒布卷收速度的实时调节；在偏斜卷收状态时通过调节卷布辊轴转速改变卷布辊轴实时转速相对于目标转速的超前或滞后关系，使防寒布恢复平整卷收状态。通过在Simulink中建立电机PID控制模型进行仿真。通过直流电机转速静态标定试验得到电机转速与PWM信号占空比的对应关系。防寒布自动调偏性能试验验证了本文方法的可行性，优化得到激光开关传感器与防寒布边缘的距离为20 mm。由直流电机转速调节性能试验对仿真试验结果进行校验，得到优化后的稳态响应时间约为0.4 s，响应延迟约为0.1 s。田间试验结果表明，防寒布卷收平整度均大于90%，平均为92.78%，满足防寒布卷收作业要求。研究结果可为葡萄防寒布回收机的设计与优化提供技术参考。

农业机械；设计；自动化；葡萄；防寒布回收；PID控制；自动调偏

0 引 言

中国北方葡萄产区冬季寒冷干燥且多风，容易造成葡萄藤冻害和风干[1-3]。新疆地区部分葡萄园改变传统的埋土防寒模式，冬季采用防寒布辅助埋土防寒，该模式的防寒效果和清土作业难度均优于直接埋土防寒[4-6]。……