一种基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统及收获机的制作方法

1.本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统及收获机。


背景技术：

2.随着当前联合收获机智能化、信息化的发展，新型智能联合收获机在基于多种负载监控、自适应调节作业工况等技术方面愈发成熟，促进了联合收获机作业速度的显著提升。割台是收获机的重要组成部分，割台的高低起伏变化直接影响收获机的田间作业效果。一方面由于作物的生长情况复杂且不规律，现有的收获方式主要通过人工实时调整收获机割台高度达到最佳收获效果。传统人工操作控制割台高度时，常因留茬过高而漏割低矮作物，或因未及时规避地面凹凸变化等问题，出现割台蹭刮地面损伤割台的情况，在高速作业过程中，驾驶员手动操作割台容易产生驾驶疲劳，降低收获的质量与效率。另一方面我国农田面积的三分之一为丘陵坡地，在进行山坡地面收获作业时，无法旋转调整角度，导致割台无法有效紧贴地面，造成大量收获损失。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种针对地面起伏自适应控制割台高度与旋转角度的割台地面仿形系统，降低驾驶员的工作强度、提高收获的质量与效率。
4.为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统，割台机构包括割台、旋转连接体、过桥和主机架；收获机割台自适应控制系统包括收获机割台底部两侧分别安装的仿形机构、每个所述仿形机构分别通过传动件连接一个仿形传感器，仿形传感器用于检测仿形机构随地形变化的仿形角度；还包括用于监测割台角度的割台旋转传感器、用于监测车辆速度的车辆速度传感器、控制器、用于调整割台高度的割台高度调节机构以及用于调整割台倾角的割台倾角调节机构；所述控制器将仿形角度信息转换为仿形高度，并根据所述仿形高度、割台角度和车辆速度控制割台高度调节机构动作和/或所述割台倾角调节机构动作。
5.本发明的有益效果是：本发明不仅可实现割台高度自适应调节，还能实现割台角度自适应调整，保证了割台在丘陵山区作业过程中割台可以有效紧贴地面，在各种地况下均能达到最优的收获效果，降低了驾驶员高速收获下的工作强度，有效提高收获作业的质量与效率；且该基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统设计结构简单、成本低、实用可靠。
6.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
7.进一步，所述控制器具体用于当所述仿形高度与预设仿形高度的仿形高度差大于第一预设值时，进入高度控制模式；在高度控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的仿形高度差所属的高度差区间，并将所述高度差区间与预先划分的多个车速区间进行排
列组合，生成对应的比例p、积分i和微分d三个参数；利用排列组合得出的pid参数值进行割台高度积分分离式pid控制运算，输出对应的pwm值控制所述割台高度调节机构动作，实现对割台高度的调整。
8.采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制器采集仿形角度以及相关转速数据，通过控制算法将实际数据进行区间划分，寻找出最优pid参数，实现割台高度的自适应控制，有效解决现有割台控制系统无法实现高速收获以及无法自适应地面起伏等问题，提高割台控制的精度。
9.进一步，上述技术方案还包括车体倾角传感器，所述车体倾角传感器将采集的车体倾角发送至所述控制器；所述控制器用于当所述车体倾角的变化率大于第二预设值时，进入倾角介入控制模式；在倾角介入控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的车体倾角变化率区间，并将所述倾角变化率区间与预先划分的多个车体倾角区间进行排列组合，对所述比例p、积分i和微分d三个参数进行调整，利用调整后的pid参数值进行割台高度积分分离式pid控制运算，输出对应的pwm值控制所述割台高度调节机构动作，实现对割台高度的快速响应调整。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：控制器根据车身姿态的变化幅度，对比例阀调节参数p、i、d进行修正调节，当车身姿态变化较小时，调节参数保持稳定；当车身姿态突然发生较大变化时，调节参数进行相应的增幅改变，使割台自适应控制更准确。
11.进一步，所述控制器具体用于当所述割台角度与预设割台角度的割台角度差大于第三预设值时，进入角度控制模式；在角度控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的仿形高度差所属的高度差区间、割台角度差所属的角度差区间，并将所述高度差区间、所述角度差区间与预先划分的多个车速区间进行排列组合，生成对应的比例p、积分i和微分d三个参数；利用排列组合得出的pid参数值进行割台角度积分分离式pid控制运算，输出对应的pwm值控制所述割台倾角调节机构动作，实现对割台倾角的调整。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制器采集仿形角度、割台角度以及相关转速数据，通过控制算法将实际数据进行区间划分，设定出不同排列组合对应的pid参数，最大程度的保证了割台在各种作业状态时能进行最佳参数pid运算，达到最好的割台姿态调整效果，实现割台角度的自适应控制，有效解决现有割台控制系统缺少割台旋转仿形功能、无法实现高速收获以及无法自适应地面起伏等问题，提高割台控制的精度。
13.进一步，所述割台倾角调节机构包括：依次连接的第一比例电磁阀和加装于旋转连接体上的用于带动旋转连接体相对于过桥旋转运动的割台旋转液压缸，所述割台旋转液压缸的底座固定在过桥上，液压缸杆固定在旋转连接体上，割台旋转液压缸伸出时推动割台顺时针旋转预设角度，割台旋转液压缸收缩使割台逆时针旋转预设角度，所述割台旋转液压缸上固定割台旋转传感器。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：割台不仅可以通过割台升降液压缸进行上下运动，还可以通过割台旋转液压缸进行旋转运行，实现不同地形环境的适用性。
15.进一步，所述割台高度调节机构包括：依次连接的第二比例电磁阀和加装于收获机过桥上的两个割台升降液压缸，割台升降液压缸底座连接在主机架上，液压缸头连接在过桥底部。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：两个割台升降液压缸动作为同步控制，伸出时割台上升，收回时割台下降，第二比例阀在不同的电流下，可控制割台液压缸伸出和收回的速率，保证割台动作的响应。
17.进一步，所述控制器将pwm转化为pwmi输出给第一比例电磁阀或第二比例电磁阀；所述第一比例电磁阀或第二比例电磁阀的内部滑阀进行相应的开口动作驱动相应的液压缸对割台工作状态进行相应的调整。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：通过pwmi控制电磁比例阀阀芯实现液压流量的控制，依次驱动对应液压执行装置完成相关割台动作的调整。
19.进一步，上述技术方案还包割台高度传感器和括信息反馈与显示模块，所述割台高度传感器固定于过桥与主机架铰接位置，且一侧连接过桥，另一侧连接主机架，所述割台高度传感器通过can总线将采集的割台高度信息传输至信息反馈与显示模块；车体倾角传感器固定在驾驶台下方靠近割台位置，用于监测车体姿态，所述车体倾角传感器通过can总线将采集的车体姿态信息传输至信息反馈与显示模块。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：通过车体倾角传感器可以获取车体姿态信息，通过割台高度传感器可以获取割台相对于轮胎与地接触点的高度，倾角信息和高度信息转换为can总线信息，可以及时与总线仪表进行通信，保证了割台和车体状态的准确反馈。
21.进一步，所述信息反馈与显示模块包括控制面板和显示屏。
22.采用上述进一步方案的有益效果是：控制面板可触发仿形过程是否开启，目标高度通过显示屏进行设置，显示屏同时可实时展示割台和车身姿态，当系统出现故障时及时输出诊断信息给驾驶员。
23.进一步，每个所述仿形机构均包括旋转轴和至少一块仿形板，所述旋转轴水平转动的安装在所述割台前端的一侧，其一端与对应所述传动件的一端固定连接，所述传动件可随所述旋转轴的转动而上下摆动，且对应所述仿形传感器检测所述传动件摆动的角度；每块所述仿形板的一端与所述旋转轴固定连接，另一端斜向下延伸。
24.采用上述进一步方案的有益效果是：收获机在田地中行驶的过程中两个仿形板的另一端始终与地面紧贴，两个仿形传感器分别用于检测两个传动件一摆动的角度即两个仿形板随地形变化的角度，并将对应的信号发送给控制器，控制器接收对应的信号，并控制升降机构驱动割台升降至设定的高度至割台有效紧贴地面，提高割台收获的效果，避免粮食的损失。
25.进一步，每块所述仿形板的另一端均呈弧状结构。
26.采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，设计合理，能够更好的与地面紧贴，提高地面仿形的精确度，使得割台能够始终与地面紧贴，提高收获的效果。
27.进一步，每块所述仿形板的另一端均通过可变形的连接件与所述割台连接。
28.采用上述进一步方案的有益效果是：通过连接件既可以对仿形板进行限位，又可将仿形板的仿形范围限定在适宜的范围内，实用性更强。
29.进一步，所述连接件为挂链。
30.采用上述进一步方案的有益效果是：仿形板头部有弯曲形状，结合挂链，可防止倒车时损坏仿形结构，结构简单，选择合理，既可以实现仿形板与割台的连接，又不影响仿形
板的仿形作业。进一步，每个所述仿形机构均包括两块所述仿形板，两块所述仿形板的一端分别与对应所述旋转轴的两端固定连接。
31.采用上述进一步方案的有益效果是：该仿形结构分为两个仿形板，联动模式可以同时感应地形的变化，防止其中一个进入小的坑地或突起时对系统造成误导，结构简单，设计合理，设置两个仿形板可有效减小一块仿形板所带来的误差，提高仿形的精确度，保证割台能够始终贴近地面，避免粮食损失，提高收获的效果。
32.进一步，所述旋转轴的两端分别同轴滑动套设有下压弹簧，每个所述下压弹簧的两端分别与对应所述仿形板的一端及所述割台抵接。
33.采用上述进一步方案的有益效果是：通过下压弹簧可抑制收获机自身震动产生的干扰，保证割台平稳工作，提高割台收获的效果。
34.为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种收获机，包括上述技术方案所述的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统。
35.本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
36.图1为本发明实施例提供的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统结构关系图；图2为本发明实施例提供的基于地面仿形的收获机结构示意图；图3为本发明实施例提供的仿形割台立体结构示意图；图4为本发明实施例提供的仿形割台侧视图；图5为本发明实施例提供的仿形割台俯视图；图6为本发明实施例提供的仿形机构的结构示意图；图7为本发明实施例提供的连接板的结构示意图之一；图8为本发明实施例提供的连接板的结构示意图之二；图9为本发明实施例提供的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统的控制逻辑图。
具体实施方式
37.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
38.需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构
及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
39.本发明实施例提供的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统属于电-液混合控制系统。如图1所示，该系统主要结构包括信号采集模块、中央处理模块（控制权）、执行模块、信息反馈与显示模块四个部分组成。
40.所有电器元件由24v直流电供电，系统相关传感器实时监控工作部件相关参数，监测信息通过can总线传输给控制器。控制器由24v电压供电，接受各处传感器数据并进行分析计算后发出相应指令控制执行模块中的割台高度调节机构和割台旋转调节机构动作。控制器通过can总线将报警提示和相关参数信息发送给信息反馈与显示模块。
41.如图2所示，割台机构包括割台5、旋转连接体13、过桥14、割台升降液压缸8、主机架15、割台旋转液压缸12，其中旋转连接体13和过桥14铰接连接在一起，旋转连接体13在割台旋转液压缸12的作用下相对过桥14可进行旋转运动，割台5和旋转连接体13通过接口挂接在一起，旋转连接体13的运动带动割台5的运动。
42.信号采集模块：如图3至6所示，割台5底端两侧分别设置仿形机构，每个所述仿形机构分别通过传动件3连接一个仿形传感器2。仿形传感器采用角度传感器。
43.仿形传感器2用于检测仿形机构随地形变化的仿形角度；仿形结构紧贴地面，通过仿形机构与地面接触产生的转动距离带动对应的仿形传感器输出对应的电压信号，经can总线传输给控制器。控制器经前期标定的角度-电压信号与实际割台高度的关联特征曲线进行数据运算，得出对应的仿形高度。
44.割台旋转传感器6固定在割台旋转液压缸上，用于监测割台角度，将割台角度信息发送给控制器。割台旋转传感器可采用角度传感器，利用0.5-4.5v的电压信号。
45.车辆速度传感器安装在变速箱上，用于监测车辆发动机、行走装置等多处转速，经信号处理与计算后将实时转速信号发给控制器。
46.如图3至8所示，割台前端分别设置仿形机构，每个所述仿形机构分别通过传动件3连接一个仿形传感器2，本实施例中，上述传动件3可选用球铰。仿形传感器2用于检测仿形机构随地形变化的仿形角度；仿形结构紧贴地面，通过仿形机构与地面接触产生的转动距离带动对应的仿形传感器输出对应的电压信号，经can总线传输给控制器。
47.割台5包括台体和安装座，安装座的后端通过转轴与过桥转动连接；台体通过连接板9与安装座的前端转动连接，具体为：连接板9的下侧通过转轴与安装座的前端转动连接，其上侧固定安装有两个插板，安装座的前端设有两个插槽，两个插板的一端分别插入两个插槽内，且可分别在两个插槽内左右摆动一定的角度。需要说明的是，连接板9下端的转轴可在一定的角度范围内左右摆动。
48.可选地，每个仿形机构均包括旋转轴1和至少一块仿形板4，旋转轴1水平转动的安装在割台5前端的一侧，其一端与对应传动件3的一端固定连接，传动件3可随旋转轴1的转动而上下摆动，且对应仿形传感器2检测传动件3摆动的角度；每块仿形板4的一端与旋转轴1固定连接，另一端斜向下延伸。
49.收获时，收获机在田地中行驶的过程中两个仿形板4的另一端始终与地面紧贴，两个仿形传感器2分别用于检测两个传动件3摆动的角度即两个仿形板4随地形变化的角度，并将对应的信号发送给控制器，控制器接收对应的信号，并控制升降机构驱动割台5升降至设定的高度至割台5有效紧贴地面，提高割台5收获的效果，避免粮食的损失。
50.上述每个旋转轴1与割台5的具体安装方式为：割台5前端的一侧上沿其一侧至另一侧的方向相对固定安装有支撑座10，旋转轴1的一端与其中支撑座10转动连接，并延伸至该支撑座10的一侧后通过传动件3与仿形传感器2传动连接，另一端与另一个支撑座10转动连接。
51.另外，每个支撑座10由两个座体拼接而成，其中一个座体固定安装在割台5上，另一个座体通过螺栓固定可拆卸的安装在其中一个座体上；两个座体的相对侧相对设有安装槽，旋转轴1的一端延伸至两个安装槽内，并与两个安装槽转动连接。该方案设计合理，方便拆装，省时省力。除上述实施方式外，上述两个座体也可以一体成型。
52.可选地，每块仿形板4的另一端均呈弧状结构。该方案结构简单，设计合理，能够更好的与地面紧贴，提高地面仿形的精确度，使得割台5能够始终与地面紧贴，提高收获的效果。除上述实施方式外，仿形板4也可以采用直形杆状结构。
53.可选地，每块仿形板4的另一端均通过可变形的连接件与割台5连接。该方案通过连接件既可以对仿形板4进行限位，又可将仿形板4的仿形范围限定在适宜的范围内，实用性更强。
54.可选地，连接件为挂链11。该方案结构简单，选择合理，既可以实现仿形板4与割台5的连接，又不影响仿形板4的仿形作业。除上述实施方式外，上述连接件也可以采用连接绳，但是连接绳的使用 寿命短于挂链11，需要频繁更换，成本高。
55.可选地，每个仿形机构均包括两块仿形板4，两块仿形板4的一端分别与对应旋转轴1的两端固定连接。该方案结构简单，设计合理，设置两个仿形板4可有效减小一块仿形板4所带来的误差，提高仿形的精确度，保证割台5能够始终贴近地面，避免粮食损失，提高收获的效果。
56.在其中一块仿形板4遇到地面出现坑洞和沟渠等非正常深度的凹陷，且另一块仿形板4正常贴合地面时，仿形传感器2能反馈正确的割台5高度信息到控制器。两块仿形板4的设计大大提高了割台5作业时的稳定性，避免因为单块仿形板4受到地面异常起伏状况导致的割台5抖动。
57.可选地，旋转轴1的两端分别同轴滑动套设有下压弹簧7，每个下压弹簧7的两端分别与对应仿形板4的一端及割台5抵接。使用时，下压弹簧7给仿形板施加了一个较大的下压力，可以有效抑制仿形板接触土块、草堆等非地形因素引起的干扰变化，保证割台5平稳工作，提高割台5收获的效果。当收获机的割台5放下，开始工作时，下压弹簧7一直对仿形板产生下压力，保证仿形板4能时刻贴合地面。
58.当收获机作业过程中遇到凸起地面时，仿形板4受到地面挤压阻碍，带动旋转轴1转动，转动角度由仿形传感器2采集后转化为电信号输入控制器；当收获机作业过程中遇到凹陷地面时，仿形板4受到下压弹簧7的下压力，持续贴合地面，旋转轴1随着仿形板4转动，转动角度由仿形传感器2采集后转化为电信号输入控制器。控制器采集到仿形传感器2传递的数值后实时解算出割台5距离地面的高度信息，进而由控制电路控制割台高度液压缸动
作，实时适当地抬起或下降割台5高度，保证割茬高度一致以达到最佳的收获效果。
59.中央处理模块：中央处理模块硬件部分主要由配套的车载控制器组成。用于接收并计算信号采集模块传递的电压信号。该系统控制策略由两套独立的pid控制算法组成，pid算法采用“变量 积分分离pid”控制策略。
60.割台升降控制pid通过对比计算左、右仿形传感器与车速传感器发来的反馈信号，生成对应的pid参数进行数据运算，最后输出对应的pwm信号。内部电路将pwm信号转成pwmi输出至相关机构。
61.割台旋转控制pid在接收上述信号的同时，另将割台角度信号引入计算。通过仿形高度、割台角度与当前车速的综合计算，生成对应pid参数进行割台旋转pid控制运算。最后输出对应pwmi信号给相关执行机构。
62.控制器将仿形传感器采集的仿形角度信息转换为仿形高度，根据所述仿形高度、割台旋转传感器采集的割台角度和车辆速度传感器采集的车辆速度控制割台高度调节机构动作和/或所述割台倾角调节机构动作。
63.具体地，当所述仿形高度与预设仿形高度的仿形高度差大于第一预设值时，进入高度控制模式；在高度控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的仿形高度差所属的高度差区间，并将所述高度差区间与预先划分的多个车速区间进行排列组合，生成对应的比例p、积分i和微分d三个参数；利用排列组合得出的pid参数值进行割台高度积分分离式pid控制运算，输出对应的pwm值控制所述割台高度调节机构动作，实现对割台高度的调整。
64.可选地，在一个实施例中，基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统还包括车体倾角传感器，车体倾角传感器将采集的车体倾角发送至所述控制器；所述控制器用于当所述车体倾角的变化率大于第二预设值时，进入倾角介入控制模式；在倾角介入控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的车体倾角变化率区间，并将所述倾角变化率区间与预先划分的多个车体倾角区间进行排列组合，对所述比例p、积分i和微分d三个参数进行调整，利用调整后的pid参数值进行割台高度积分分离式pid控制运算，输出对应的pwm值控制所述割台高度调节机构动作，实现对割台高度的快速响应调整。
65.当所述割台角度与预设割台角度的割台角度差大于第三预设值时，进入角度控制模式；在角度控制模式下，所述控制器确定程序周期内检测到的仿形高度差所属的高度差区间、割台角度差所属的角度差区间，并将所述高度差区间与所述角度差区间与预先划分的多个车速区间进行排列组合，生成对应的比例p、积分i和微分d三个参数；利用排列组合得出的pid参数值进行割台角度积分分离式pid控制运算，输出对应的pwm值控制所述割台倾角调节机构动作，实现对割台倾角的调整。
66.该实施例中，通过控制器采集仿形传感器、割台旋转传感器以及相关转速数据，通过将车速与目标高度偏差值划分归属区间，设定出不同排列组合对应的pid参数，最大程度的保证了割台在各种作业状态时能进行最佳参数pid运算，达到最好的割台姿态调整效果，实现割台高度的自适应控制，有效解决现有割台控制系统缺少割台旋转仿形功能、无法实现高速收获以及无法自适应地面起伏等问题，提高割台控制的精度。
67.采用分区运算达到最优控制，每个区域考虑车速、割台高度、角度等控制参数，实现割台的自适应控制，保证了割台在丘陵山区作业过程中割台可以有效紧贴地面，在各种
地况下收获机能够达到最优收获效果。
68.执行模块：包括安装于过桥上的割台高度调节机构以及安装于旋转连接体上的割台倾角调节机构。本系统执行相应动作的装置由对应的液压泵-比例阀-作用油缸组成。液压泵由车体柴油机提供动力进行液压油的泵动。经相关溢流阀、减压阀调节后于比例阀进油口处形成稳定且符合系统参数的油压，经相关比例电磁阀控制对应油路变化，对应液压缸实现动作完成割台姿态的调整。
69.割台倾角调节机构包括：依次连接的第一比例电磁阀和加装于旋转连接体上的用于带动旋转连接体相对于过桥旋转运动的割台旋转液压缸，所述割台旋转液压缸12的底座固定于过桥上，液压缸杆固定在旋转连接体上，割台旋转液压缸伸出时推动割台顺时针旋转预设角度，割台旋转液压缸收缩使割台逆时针旋转预设角度。
70.割台在保持现有液压系统的前提下，于旋转连接体上加装割台旋转液压缸。液压缸底座固定在过桥上，液压缸杆固定在旋转连接体上。割台旋转液压缸伸出时可推动割台顺时针旋转一定角度，反之，油缸收缩可使割台逆时针旋转。前期通过参数标定，监测割台旋转油缸的伸缩量可计算出当前割台相对车体的旋转角度。
71.割台高度调节机构包括：依次连接的第二比例电磁阀和至少一个割台升降液压缸8，割台升降液压缸8转动的安装在割台5的下方，其伸缩端与割台5的底部转动连接；割台升降液压缸8的两端分别与割台5的底部以及过桥转动连接。该实施例中，割台升降液压缸8的数量可以为两个，两个割台升降液压缸8相对分布在割台5底部的两侧，其两端分别与割台5的底部和过桥转动连接，设计合理，保证割台5稳定运行。
72.控制器将pwm转化为pwmi输出给第一比例电磁阀或第二比例电磁阀；所述第一比例电磁阀或第二比例电磁阀的内部滑阀进行相应的开口动作驱动相应的液压缸对割台工作状态进行相应的调整。通过pwmi控制电磁比例阀阀芯实现液压流量的控制，依次驱动对应液压执行装置完成相关割台动作的调整。
73.可选地，在一个实施例中，基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统还包括割台高度传感器和信息反馈与显示模块。割台高度传感器固定在过桥14与主机架15铰接位置，且一侧连接过桥，另一侧连接主机架。割台高度传感器采用角度传感器，控制器将角度信息转换为高度信息。通过上述传感器实时监测当前割台高度，并反馈给控制器。车体倾角传感器固定在驾驶台下方靠近割台位置，用于测量车体姿态，输出对应电压信号给控制器，控制器计算出当前对应车体姿态信号，反馈后的相关参数通过can总线显示于显示屏，同时控制器根据车身姿态的变化幅度，对比例阀调节参数p、i、d进行修正调节，当车身姿态变化较小时，调节参数保持稳定；当车身姿态突然发生较大变化时，调节参数进行相应的增幅改变。另外，车辆速度和割台角度等信息也可以通过can总线显示于显示屏。
74.割台高度值和仿形高度值参照物不同，割台高度参照物为轮胎与地面接触的点，割台高度的数值是割台的全部有效数值，如0-100cm，仿形高度参照物为地面，高度有限位，如0-35cm，和地面脱离接触后一直为最大。举例如轮胎在硬地面上，割台高度显示为30cm，仿形高度接触地面也为30cm，此时割台不动，轮胎在泥地下陷10cm，割台高度仍显示30cm，仿形高度由于接触地面，高度变成了30-10=20cm。割台高度为一个辅助参数，可以看出车辆的轮胎状态。
75.如图9所示，本发明实施例提供的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统控
制逻辑如下：1、系统正常运行时，割台仿形开关打开，若系统监测各项传感器通讯正常，则进入割台仿形模式，否则退出仿形模式并通过显示屏发送报警指令显示系统通讯故障。
76.2、控制器将仿形高度、割台角度的设定值与反馈系统监测的实际值做差值运算，计算出对应的高度差与角度差。若高度差小于第一预设值（如高度阈值1），则本次程序运行周期暂时无需调节割台高度，反之则进入割台高度控制模式。同理，若角度差小于第二预设值（如角度阈值1）时本次程运行周期也暂时无需进行角度调节，反之进入角度调节模式。
77.3、因车速变化时对系统响应时间的要求也会发生变化，如高速作业时系统对割台升降的反应时间要求要大于低速作业时。因此本控制系统还需将收获作业时车速引入计算。如通过将实时车速与三个车速阈值（车速阈值1、阈值2、阈值3）进行依次比较，当车速小于车速阈值1时，显示屏报警，显示车速过慢，执行手柄控制模式；当车速大于车速阈值3时，显示屏报警，显示车速过快，执行手柄控制模式；当车速处于车速阈值1和车速阈值3之间时，通过车速阈值2将车速分类于车速区间1和车速区间2。
78.4、控制器将仿形高度差与高度差阈值1进行比较，小于高度差阈值1时，暂时无需调节；仿形高度差大于高度差阈值1时，进入割台升降pid控制模式，将仿形高度差与高度差阈值2进行比较，当小于高度差阈值2时，确定为高度差区间1，当大于高度差阈值2时，确定为高度差区间2；同理，将角度差分别置于对应的区间，如角度差区间1和角度差区间2。
79.5、割台高度控制模式下，控制器将程序周期内检测到的高度差区间与车速区间进行综合计算，根据程序内部设定的区间排列组合方式生成对应的比例p、积分i、微分d三个参数；割台角度控制模式中在原有高度差与车速的基础上，继续引入角度差进行综合计算形成排列组合生成对应的割台角度控制中比例p、积分i、微分d三个参数。
80.6、控制器利用排列组合对应得出的pid参数值进行仿形高度、割台角度的积分分离式pid控制运算。输出对应的pwm值，控制器内部电路将pwm转化为pwmi输出给关联比例电磁阀，电磁阀内部滑阀进行相应的开口动作驱动不同液压缸对割台工作状态进行相应的调整，控制器通过接受仿形高度、割台度传感器反馈的当前割台状态与输入的目标值进行差值运算，判断是否还需继续进行割台调整。
81.本发明实施例提供一种具有针对自适应地面起伏的割台高度与旋转角度的割台控制仿形系统，解决山地收获作业时谷物联合收获机面对复杂地形时5米以上割台的地面仿形问题。在现有联合收获机原有零部件的基础上进行设计，通过人机交互界面，大幅度降低驾驶员的工作强度。
82.为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种收获机，包括上述实施例提供的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统。该方案结构简单，可实现割台随地形变化的智能化检测，从而适应性的调整割台的位置，使得割台有效的贴近地面，提高收获机收获的效果。
83.本发明实施例提供的基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统及收获机，不仅可实现割台高度自适应调节，还能实现割台角度自适应调整，保证了割台在丘陵山区作业过程中割台可以有效紧贴地面，在各种地况下均能达到最优的收获效果；该方案精简系统，能够实现高精度的割台高度与旋转角度的调节，降低驾驶员高速收获下的工作强度，有效提高收获作业的质量与效率；且该基于地面仿形的收获机割台自适应控制系统设计结构简
单、成本低、实用可靠。
84.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。