玉米聯(lián)合收獲機脫粒清選監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、脫粒清選裝置是玉米聯(lián)合收獲機的關鍵裝置，決定著收獲機的作業(yè)性能和效率。由于受到惡劣且多變的田間環(huán)境的影響，脫粒清選裝置的工作性能無法充分發(fā)揮，籽粒破碎率和損失量較高，且極易發(fā)生滾筒堵塞等故障現象。本文針對脫粒清選裝置工作過程中非線性、時變且滯后的特點，分析影響脫粒清選效果的主要因素。在此基礎上，以PLC為核心控制器，觸摸屏為監(jiān)測和控制界面，開發(fā)脫粒清選監(jiān)控系統(tǒng)，對關鍵參數進行監(jiān)測和預警，對液壓執(zhí)行元件參數進行調整，通過模糊控制得到作業(yè)速

2、度改變量，對行走速度進行調整，使得脫粒清選裝置在保證可靠性的前提下充分發(fā)揮工作性能。
　　研究脫粒清選原理，對影響脫粒清選效果的主要因素進行分析，主要包括滾筒轉速、脫粒間隙、喂入量、籽粒含水率、風機風量與出風口傾角、清選篩箱振動頻率與幅度、魚鱗篩開度等，針對這些影響因素，確定監(jiān)測量和控制量，制定脫粒清選監(jiān)控系統(tǒng)總體方案。
　　研究模糊控制原理和模糊控制算法，設計以滾筒角速度偏差和偏差變化率為輸入、收獲機行走速度變化量為輸出的

3、脫粒滾筒二維模糊控制器，結合實際操控經驗制定模糊推理規(guī)則，建立模糊控制查詢表，采用模糊控制算法對脫粒滾筒負荷進行控制。
　　針對監(jiān)控系統(tǒng)方案進行硬件設計，主要包括水分傳感器、壓力傳感器、動態(tài)扭矩傳感器選型及布置，收獲機行走速度、滾筒轉速、風機轉速、篩箱驅動轉速等關鍵轉速檢測及調節(jié)，脫粒間隙檢測及調節(jié)，根據系統(tǒng)需求對PLC與觸摸屏進行選型，并對PLC輸入輸出端子進行合理分配。
　　針對監(jiān)控系統(tǒng)流程進行軟件設計，主要包括數字量和

4、模擬量傳感器采集關鍵參數的梯形圖程序，控制液壓執(zhí)行元件的梯形圖程序，實現模糊控制算法的梯形圖程序，開發(fā)觸摸屏，設計初始參數設置、關鍵參數采集及顯示、液壓執(zhí)行元件控制及報警等人機交互界面。
　　運用MATLAB Fuzzy Logic Toolbox設計脫粒滾筒模糊控制器，通過Simulink對滾筒模糊控制進行建模并仿真，結果證明了應用模糊控制算法對滾筒進行負荷控制的正確性和可行性;搭建脫粒清選監(jiān)控系統(tǒng)實驗臺進行實驗，模擬各關鍵參數