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联合收割机脱粒滚筒转速监控系统的研究

闫兰娟

   联合收割机在现代农业收获中起到非常重要的作用,有生产率高、谷物损失率小和机械化程度高的优点,同时可以减轻农民的劳动强度,改善劳动条件,但传动机构复杂、作业条件恶劣,可靠性差、故障发生率高等突出问题仍然存在。脱粒装置是联合收割机的核心部件,脱粒性能的好坏直接影响分离、清选以及整机的工作质量。为了提高机器的工作可靠性,改善脱粒性能,研究脱粒滚筒转速实时监测和自动控制装置,对于加快实现农业机械化、自动化、智能化具有重要意义。 脱粒性能的影响因素较多,既有喂入量、滚筒转速等可控因素,又有谷物湿度、作物密度等不可控因素。本文详细分析影响脱粒性能的因素,尤其是在收获不同的作物时,不同转速下谷物湿度对脱粒性能的影响。以滚筒转速、谷物湿度、损失量、喂入量为检测量,根据谷物种类的不同以及各量的偏差控制行走速度,使滚筒转速稳定在一个合适的范围内,保证脱粒性能和工作效率。 脱粒装置是一个非线性时变且有大延时的复杂系统,脱粒负荷或损失量与影响因素之间很难建立精确的数学模型。模糊控制技术不需要知道被控系统的精确数学模型,为非线性复杂系统的控制提供有效手段。考虑到联合收割机工作质量的影响因素较多,为了提高系统的可靠性,设计多变量模糊控制系统。为了降低模糊控制规则的数目,提高单片机运行速度和监控性能,对不同的变量分别设计模糊控制器,采用查表法实现模糊控制,并用多因子调整规则对输出控制量进行修正。对各个模糊控制器的输出量进行累加,从而得出总的控制量。 系统设计包括硬件设计、软件设计和监控系统可靠性设计三部分,硬件设计主要有传感器的选择、传感器信号处理电路、A/D和D/A转换电路、报警电路、显示电路的设计。为了提高编程效率以及源程序的可靠性,软件设计采用单片机高级语言C51编程,主要进行主程序、中断程序(即数据采集程序)和模糊算法子程序的设计。监控系统采用软硬件结合的方法进行可靠性设计,防止系统遇到外界干扰而失控。……   
[关键词]:联合收割机;脱粒滚筒;单片机;模糊控制
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2007年
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