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基于模糊PID算法的玉米收获机割台高度自动控制系统的设计与试验

2021-10-14曹向虎张春雨梁海焘张卫民黄丹丹

安徽科技学院学报 2021年3期

曹向虎, 张春雨, 梁海焘, 张卫民, 黄丹丹

(安徽科技学院 机械工程学院,安徽 凤阳 233100)

玉米是我国三大粮食作物之一,其种植面积较广,玉米收获因其用工量大、劳动强度高、机械化水平低等特点而广受关注。随着我国城市化进程的推进,农村劳动力减少,对收获机械的需求较为迫切。目前国内外使用的玉米收获机,作物留茬高度多由驾驶员手动调节,劳动强度大,难以实现割台高度的精确调控,容易造成漏割、错割等问题。若割台高度调整不当,还可能导致机器堵塞,引发机械故障而被迫停止作业,直接影响到收割机的收获效率。为此,研制一种精准、高效的收获机割台高度自动控制系统显得尤为重要。

近年来,相关研究者已对收割机割台高度的自动控制策略进行了深入研究,并取得了一定的进展。如伟利国等研发了割台地面仿形控制系统,能够根据地面的浮动情况进行割台高度的自动调整,但该系统采用机械式仿形传感器,易受外界复杂作业环境的干扰而影响割台调控精度。胡焉为等设计了一种双输入、双输出的叶菜收获机割台高度控制系统,但该系统需要建立精准的动力学模型,实现较为复杂;周冬冬等提出了一种基于模糊逻辑的割台高度控制系统,用于大豆联合收获机割台高度的自动调整,但该系统采用角位移传感器检测信号作为系统输入信号,信号在转化过程中具有一定的延时性,使割台调控的精度和实时性存在一定的不足。……

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