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水田激光平地机工作原理的研究与应用 总被引：3，自引：0，他引：3
水田田面平整是保证水稻高产、稳产的重要措施,研制水田激光平地机有重要的理论意义和实际应用价值。本文主要分析了水田激光平地机的工作原理,研究了水田激光平地机系统要求,建立了平地铲作业动力学方程,以用于计算平地铲工作能耗,并提出了平地作业效果综合指标,以更加合理地评价水田激光平地机平地作业效果;在此基础上研制了几款适用于水田带水平整作业的水田激光平地机。本文为水田激光平地机的设计和改进提供了一定的参考依据。 相似文献
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超声波传感器评定水田激光平地机水平控制系统性 总被引：4，自引：0，他引：4
为了评定水田激光平地机平地铲水平控制系统性能,采用2个SensComp 600超声波传感器测量平地铲两端与参考水平面的距离,然后利用三角关系计算得到平地铲倾斜角度.对超声波测距、传感器与反射面成一定夹角的影响以及运动对测量的影响因素进行了分析,并与姿态航向参考系统AHRS500GA-226提供的参考倾角进行了对比,结果表明2个超声波传感器在静态和动态条件下均能较准确地测量出平地铲倾斜角度,最大静止误差和最大动态误差分别为0.08°和1.00°.在平整的水泥地面上对平地铲水平系统性能进行了测试,实验结果表明,水田激光平地机水平控制系统倾斜角度测量准确,误差不超过1.00°,整个系统能较好地实现平地铲水平控制,满足水田平整作业需要. 相似文献
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1PJ-4.0型水田激光平地机设计与试验 总被引：8，自引：0，他引：8
设计了三点悬挂1PJ-4.0型水田激光平地机。水田激光平地机液压系统,包括高程液压油路、水平液压油路和折叠液压油路,平地铲高程运动采用平行四连杆结构。对水田激光平地机的高程运动和水平运动性能进行了测试试验,分析结果表明:平地铲上升过程响应时间为下降过程响应时间的2倍,全程400 mm上升所需时间为3.31~4.23 s,下降所需时间稳定在1.7 s左右;上升速度随油门开度增大而加快,平地铲下降速度较稳定。平地铲水平调节时,顺时针转动全程20°所需时间与逆时针转动所需时间一致。田间平整作业试验表明,与拖拉机配套的三点悬挂1PJ-4.0型水田激光平地机可以稳定工作,能显著改善田面平整情况,田面最大高程差从平地前的32 cm降低到4.9 cm,相对高度的标准偏差值从平地前的12.28 cm下降到平地后的2.64 cm,平地后绝对差值小于等于3 cm采样测量点累计百分数达69.4%。 相似文献
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水田激光平地机非线性水平控制系统 总被引：7，自引：0，他引：7
为使水田激光平地机的平地铲在受到干扰偏离水平位置时能够迅速回复水平,设计了基于角速度-偏差角度的非线性PID控制器的平地铲调平控制系统,使平地铲零角速度渐近回到水平位置,实现零超调,提高了平地机水平控制精度和稳定性。根据平地机的机械液压系统结构搭建了平地铲调平系统动力学模型,推导了传递函数,基于剩余路径确定允许最小角度的非线性控制,设计了水平调平闭环控制系统方案。采用标准姿态航向参考系统AHRS检测平地铲实时倾角与角速度,TMS320F28035芯片作为控制器,设计制作了水平控制系统电路,依据传感器数据通过非线性PID位置控制算法计算出控制量,并通过PWM驱动电路实现平地铲水平控制。在华南农业大学研制的水田激光平地机上,进行了实验室测试与田间试验验证。测试结果表明,水平控制系统响应迅速,实现了平地铲渐进逼近水平位置的控制效果,超调小,稳态误差趋于零,平地铲基本控制在水平位置±1°以内,平地铲工作稳定。 相似文献
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为进一步提高水田平地的效率,设计一种与水田搅浆机配套使用的水田挠性宽幅折叠平地机。介绍该机的总体结构及工作原理,论述调整人土角度机构、挠性梁、平地铲等关键部件的设计思路。机具性能试验结果表明,作业后地面的平整精度能够满足节水灌溉、抑制杂草、机械插秧等农艺要求。 相似文献
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《农业机械学报》2019,(Z1)
为研究水田激光平地机动力学模型,提高控制算法精度,优化机械结构设计,提出一种基于单目高速相机的平地铲位姿参数动态测量方法。该方法利用直接线性变换(Direct linear transformation,DLT)分别建立单目相机与平地铲局部坐标系、单目相机与平地铲台架之间的对应关系方程,通过高斯-牛顿迭代法间接求解出平地铲上两个坐标系之间的转换关系,从而实现平地铲空间位置和姿态角的测量。利用单目高速相机进行了试验验证,并与AHRS(Attitude and heading reference system)传感器进行数据对比。试验结果表明:本文方法可以实现平地铲的位姿参数测量,与AHRS传感器相比,姿态角平均绝对误差为0. 687°、标准差为0. 543°,最大绝对误差为-1. 92°,出现在平地铲运动到3. 76 s处;测得的质心位置在X、Y、Z轴方向上的变化与平地铲实际运动相符。 相似文献
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水田激光平地机平地铲姿态测量系统的设计 总被引：1，自引：0，他引：1
水田激光平地机水平控制作为农田激光平地技术的重要组成部分,其研究过程中首先要解决平地铲实时倾角测量问题.为提高倾角测量精度,设计了平地铲姿态测量系统,采用MEMS传感器集成模块AD1S16300作为惯性测量单元,通过卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算平地铲倾角.分析了姿态测量系统的构成,阐述了两种传感器融合测量实时倾角的方法,基于ARM7 Cotex- M3微处理器设计了姿态测量系统硬件.采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了融合算法验证与ADIS16300测量平地铲倾角验证.测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定平地铲实时倾角,可以进一步应用于激光平地机的水平控制之中. 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2015,(10)
激光平地机在农业生产中的应用越来越广,提高平地铲姿态调整系统的响应速度,是保证激光平地机作业精度的关键因素之一。针对水田平地机的特点,运用ADAMS对平地铲姿态调整机构进行优化设计。以主要构件长度尺寸为设计变量,以平地铲竖直方向运动速度最大为优化目标,借助ADAMS进行参数化建模,并构建约束条件和目标函数。通过仿真优化,获得平地铲速度与设计变量的最优值。试验验证,仿真优化结果可行,经过优化设计平地铲完成上升和下降全程的响应时间分别为0.75 s和0.6 s,上升阶段响应速度提高了400%,下降阶段提高了150%。 相似文献
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为了使水田激光平地机作业中平地铲保持水平,设计了基于多传感器融合技术的水平控制系统。该系统基于MEMS惯性传感器ADIS16355信息融合测量平地铲倾角,通过脉宽控制液压电磁阀的方法实现水平控制。为此,介绍了控制系统的构成,阐述了三轴加速度计与陀螺仪融合测量实时倾角原理,设计了基于卡尔曼滤波的多传感器融合算法;并基于ARM7 Cotex-M3微处理器设计了水平控制系统硬件,提出了适用于平地铲水平控制的位置控制算法。采用高精度姿态航向参考系统AHRS500GA对融合算法进行验证并进行田间试验,结果表明:该系统能在平地机作业过程中准确测量平地铲实时倾角,有较好的控制效果。 相似文献
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为四轮拖拉机配套设计的水田打浆平地机,适用于水田插秧前的碎土搅浆平地作业,使用该机具,可完成水田原茬泡田地及翻、旋后泡田地的旋碎土、埋茬、搅浆、平地联合作业。该文阐述了其工作原理、参数选择依据。通过试验表明：该机参数选择合理,达到设计要求,水田打浆平地质量好,工作可靠。 相似文献
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1 掌握激光控制平地设备的结构和工作原理
激光控制平地设备由激光发射器、激光接收器、控制器、液压系统和平地铲等部分组成.激光发射器发射一束极细的能旋转360°的光线,形成空间激光面,为整个作业场地提供一个恒定的水平基准面.R2S-S激光信号接收器安装在平地铲上方的伸缩杆上,从激光空间平面到铲刃之间这段固定距离即为标高测量基准. 相似文献
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1JPY—6型激光平地机是以60.8～80.3kW拖拉机为动力,在装有刮土铲和液压系统的平地机基础上配备国内较先进的激光发射与接收装置进行土地粗、精平整的机具。该机集激光、液压、电子、光学于一体,可实现土地粗、精平地时的自动控制与手动控制。试验证明,该机是目前在平地精度、作业效率、平地质量三方面均十分理想的平整地机具。在农田土地平整方面主要用于旱田改水田的粗、精平地及水田灌水前经旋耕后田地的精平作业。除此之外也可用于修路、机场、盐场等大型场所的精平作业。 1.该机主要由机械、液压和激光控制系统三大部分组成:①机械部分主要由机架、刮蓄土铲及装置、高度可调的接收器支杆、左右支撑地轮等构成。②液压部分主要由液压泵、多联手动分配器、由磁换向阀、节 相似文献
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介绍了1JSL-320水田平地搅浆机的结构、工作原理、调整、使用、维护、保养及常见故障及排除方法。 相似文献
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孟庆权 《农业机械化与电气化》2005,(3):29
1掌握激光控制平地设备的结构和工作原理 激光控制平地设备由激光发射器、激光接收器、控制器、液压系统和平地铲等部分组成。激光发射器发射一束极细的能旋转360。的光线，形成空间激光面，为整个作业场地提供一个恒定的水平基准面。 相似文献