农机具自动调平控制系统设计与试验

自动调平控制系统设计与试验在农机具应用过程中起着至关重要的作用，与农业工作的高效开展有着密不可分的关系。在近几年的发展中，很多科研团队都对农机具自动调平控制系y的设计原理和要点进行了深入研究。一方面是由于传统的设计理念和方案已经不能满足现阶段农机具控制系统的运行，需要设计团队引用新型理念和方式，以此来提高控制系统的运行效果。另一方面是由于控制系统设计过程中会受到某些因素的影响而出现问题，需要设计团队能够对其进行科学的处理。

一、农机具自动调平控制系统试验的概述

以水田激光平地机田间试验为例。农机具自动调平控制系统田间测试平台采用与插秧机配套的1PJ-3.0型水田激光平地机，平地机的平地铲针对南方水田设计，以激光发射器形成的旋转激光平面为基准平面，通过高程控制系统检测激光信号。

农机具自动调平控制系统安装于与插秧机配套的1PJ-3.0型水田激光平地机上，通过拖拉机✞横滚角传感系统测量插秧机车身的横滚角，直线位移传感器测量平地铲与车身的相对倾角，控制器采用PD控制算法计算电磁阀PWM驱动信号占空比，通过控制液压系统使平地铲保持水平，以减少因水田硬底层不平整对平整精度的影响。

根据田间试验方法连续进行了4h的试验测试，对试验结果进行了分析。平地作✍业速度0.6m/s，数据记录频率为40Hz。以车身MTi-300姿态传感器测量的横滚角度数据为参考，拖拉机横滚角传感系统的融合算法输出的车身横滚角度数据能实时准确地测量车身横滚倾斜角度。平均绝对误差0.40°，最大误差1.27°，说明拖拉机横滚角传感系统融合算法有效提高了横滚角度的精度。

二ซ、农机具自动调平控制系统设计要点

1、重视前期准备工作

要想提高农机具自动调平控制系统的设计水平，那么相关工作团队就要做好充分的前期准备工作，这样才能为后续设计工作的高效开展奠定可靠的基础，主要体现在以下几个方面：

第一，相关工作团队需要对控制系统设计中涉及到的图纸和方案进行严格的检查，如果施工方案中存在不足之处，需要对其进行及时的改进。尤其是一些重要的数据和信息，一定要保证其准确性，这样才能为后续设计工作的效率与质量提供保障。

第二，相关工作团队需要对控制系统设计中使用的仪器设备进行全面的检查。对于存在质量或故障问题的设备，还需要工作人员对其进行及时的更换或维修；对于传统老套的设备仪器还需要对其进行更新升级，以免降低控制系统设计效果。另外，工作人员还需要做好设备仪器的存放与管理工作，以免设备出现零部件卐丢失或损坏情况，阻碍设计工作的开展，威胁工作人员的安全。

第三，设计团队还需要对所使用的材料和构建质量进行严格的检查，保证材料质量、型号以及材质等符合设计要求。另外，工作团队还要做好材料的存放与管理工作，以免存在质量问题的材料混入到设计工作中，降低系统设计质量。

2、注重自动调平控制原理的认知

拖拉机上的农机具转动机构与农机具连接，农机具可由液压油缸驱动绕转动机构调节与拖拉机的相对角度。除了农机具转动方向上，农机具转动机构和拖拉机的连接视为刚性连接。拖拉机横滚角传感系统安装在拖拉机上实时测量拖拉机的横滚角，拖拉机田间作业时，农机具与拖拉机一同产生倾斜。

自动调平控制系统根据横滚角作出控制决策，驱动调平液压油缸调节机具与拖拉机的相对角度，使农机具实时保持预期的作业角度。自动调平液压油缸上的位移传感器测量液压油缸伸缩量，结合农机具与拖拉机的关系获得相对角度以实现自动调平闭环控制。

3、注重农机具控制角度的解算

农机具的运动分为拖拉机的牵引运动和相对于拖拉机的转动运动。不考虑拖拉机前进方向的牵引运动，可以认为农机具相对于拖拉机的转动运动为平面转动。拖拉机部分简化为拖拉机横滚角传感平面和转动机构，拖拉机横滚角传感平面平行于拖拉机四轮平面，横滚角传感系统安装于与横滚角传感平面平行的平面上，拖拉机向右侧倾斜时测量到的横滚角为正，向左侧倾斜时为负。农机具绕铰接点相对拖拉机和转动机构在液压油缸驱动下转动，形成农机具相对于拖拉机的倾角，农机具相对于拖拉机★的顺时针方向转动的角度为正，逆时针方向转动的角度为负。

总之，从文章上面论述的内容可以了解到，要想进一步提高农机具自动调平控制系统的运行效果，保障相关农业工作的顺利开展，那么相关设计试验团队除了要对自动调平的控制原理进行全面的了解与掌握，同时还要对农机具控制角度的解算要点进行深入研究。对于农机具在实践过程中的应用，相关设计团队也要对其进行全方位的分析，从而为后续控制系统设计工作的开展提供可参考的依据。对于农机具自动调平控制系统设计中存在的难点问题，相关设计团队也要做到对问题产生的原因进行细致的研究，同时还要结合实际情况，制定有效的解决方案，以此来提高控制系统的效率与质量。这样才能为农业领域发展提供有利条件，提高农机具的应用价值。