一种农机工作台的自适应调控方法及控制系统与流程

技术特征：
1.一种农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，其包括：获取运行速度与阻尼系数的对照关系；获取农机当前的运行速度；根据所述对照关系判断所述运行速度与阻尼器的阻尼系数是否匹配，得到第一判断结果；当所述第一判断结果为是，维持所述阻尼系数不变；当所述第一判断结果为否，调节所述阻尼系数使其与所述运行速度匹配，以降低系统的响应幅值；具体地，当所述运行速度偏大，则将所述阻尼系数调低；当所述运行速度偏小，则将所述阻尼系数调高。2.根据权利要求1所述的农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，所述获取运行速度与阻尼系数的对照关系包括：获取采集数据，所述采集数据包括采用多种刚度的弹簧及多种阻尼比时、在多种预设速度下所述工作台通过多种不同高度障碍的实际转角；所述阻尼比反应了所述阻尼系数与弹簧的刚度之间的关系；根据所述采集数据进行方差分析，构建优化数学模型；所述数学模型包括角度均差方程与稳定性方程，所述角度均差方程描述了通过障碍时的理想转角与所述实际转角之间的角度均差与各影响因素的拟合关系，所述稳定性方程描述了运行稳定性参数与各影响因素的拟合关系；根据所述优化数学模型进行优化计算以得到所述角度均差最小以及所述运行稳定性参数最优时，对应于各速度阈值范围的最优阻尼比；根据所述最优阻尼比计算得到对应于各速度阈值范围的阻尼系数的目标值。3.根据权利要求2所述的农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，所述根据所述采集数据进行方差分析，构建优化数学模型包括：根据角度均差公式与运行稳定性参数公式计算各所述影响因素的不同数值组合所对应的角度均差与运行稳定性参数的值；对所述角度均差的值进行方差分析，得到对所述角度均差影响显著的第一显著项，并基于所述第一显著项得到对应于所述角度均差的第一拟合方程，所述第一拟合方程的形式为，其中：a
j
为第j个所述第一显著项，其形式可以是基本项、组合项及非线性拟合项，其中，所述基本项包括各所述影响因素，所述组合项为多个所述基本项的组合，每个所述基本项均具有对应的所述非线性拟合项；a
j
为第j个所述第一显著项的拟合参数；m为所述第一显著项的总数；对所述运行稳定性参数的值进行方差分析，得到对所述运行稳定性参数影响显著的第二显著项，并基于所述第二显著项得到对应于所述运行稳定性参数的第二拟合方程，所述第二拟合方程的形式为，其中：b
k
为第k个所述第二显著项，其形式可以是所述基本项、所述组合项及所述非线性拟合项；b
k
为第k个所述第二显著项的拟合参数；o为所述第二显著项的总数。
4.根据权利要求1所述的农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，所述根据所述对照关系判断所述运行速度与阻尼器的阻尼系数是否匹配包括：判断所述运行速度是否落在对应于当前所述阻尼系数对应的预设速度阈值范围内，并得到第二判断结果；当所述第二判断结果为是，则所述运行速度与所述阻尼器的阻尼系数匹配；当所述第二判断结果为否，则所述运行速度与所述阻尼器的阻尼系数不匹配。5.根据权利要求4所述的农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，所述调节所述阻尼系数使其与所述运行速度匹配，以降低系统的响应幅值包括：根据所述运行速度所处的阈值范围，得到所述阻尼系数的目标值；根据所述阻尼系数的目标值确定阻尼器所需的电流数值；调整pwm输出电压的占空比以改变输出电压，并通过电压电流转换电路改变阻尼器的输入电流。6.根据权利要求5所述的农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，所述调整pwm输出电压的占空比以改变输出电压，并通过电压电流转换电路改变阻尼器的输入电流之后还包括：通过高精度采样电阻采集所述阻尼器的输入电压值；通过所述输入电压值计算所述阻尼器的实际输入电流；判断所述实际输入电流是否在预设范围内，是则完成对所述阻尼器的阻尼系数的调节，否则继续调整pwm输出电压的占空比以改变所述阻尼器的输入电压值。7.根据权利要求1所述的农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，所述方法还包括：判断系统调节的精确性是否满足要求，得到第三判断结果；当所述第三判断结果为是，维持当前所述阻尼系数不变；当所述第三判断结果为否，继续调节所述阻尼系数。8.根据权利要求7所述的农机工作台的自适应调控方法，其特征在于，所述方法包括：获取地面对支撑轮的支撑反力数据；判断所述支撑反力是否一直大于0，是则说明系统调节的精确性满足要求。9.一种农机工作台的自适应调控系统，农机的工作台（1）连接支撑轮（2），且所述工作台（1）通过弹性装置（3）连接所述农机的机架（4），所述弹性装置（3）包括弹簧（31）；其特征在于，所述自适应调控系统包括控制器（8）、速度检测元件（5）及阻尼器（32）；所述阻尼器（32）属于所述弹性装置（3），且其与所述弹簧（31）并联设置；所述阻尼器（32）为磁流变阻尼器；所述速度检测元件（5）及所述阻尼器（32）均连接所述控制器（8），且所述阻尼器（32）与所述控制器（8）之间设有电压电流转换电路（6）；所述控制器（8）用于实施如权利要求1
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6任一项所述的农机工作台的自适应调控方法。

技术总结
本发明公开了一种农机工作台的自适应调控方法及控制系统，其中方法包括：获取运行速度与阻尼系数的对照关系；获取农机当前的运行速度；根据所述对照关系判断所述运行速度与阻尼器的阻尼系数是否匹配，得到第一判断结果；当所述第一判断结果为是，维持所述阻尼系数不变；当所述第一判断结果为否，调节所述阻尼系数使其与所述运行速度匹配，以降低系统的响应幅值；具体地，当所述运行速度偏大，则将所述阻尼系数调低；当所述运行速度偏小，则将所述阻尼系数调高。本发明通过在移动主机与工作台的机架之间设置带有阻尼器的弹性装置，通过监控农机的运行速度并实时据此调节阻尼器的阻尼系数，可使工作台能够具有较好的自适应减振作业能力。业能力。业能力。


技术研发人员：江涛 关卓怀 沐森林 梁苏宁 张敏 王刚 吴崇友 李海同 陈旭 汤庆 吴俊
受保护的技术使用者：农业农村部南京农业机械化研究所
技术研发日：2021.08.19
技术公布日：2021/9/17