一种电动栽植运动的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电动栽植运动的控制方法及控制系统，包括鸭嘴栽植器、栽植器滑轨、开合气缸、驱动单元、位移传感器和控制系统；所述开合气缸用于驱动鸭嘴栽植器的鸭嘴开启和闭合；所述鸭嘴栽植器安装在栽植器滑轨上，所述驱动单元用于驱动鸭嘴栽植器在栽植器滑轨上移动；所述位移传感器用于检测鸭嘴栽植器的初始位置到垄面位置之间的距离；所述控制系统根据位移传感器检测的距离、栽植株距、机具前进速度、设定的V

【技术实现步骤摘要】
一种电动栽植运动的控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及移栽机精确控制领域，特别涉及一种电动栽植运动的控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]移栽机的栽植机构作为完成最终移栽任务的重要部件，是移栽机的关键机构之一。当前，半自动和全自动移栽机的栽植均使用纯机械式结构，这些机械式栽植部件只能通过手动调节机械结构来改变栽植株距和栽植深度。
[0003]根据中国公开专利技术专利提出的一种移栽机用喂苗植苗装置，其为解决传统自走式移栽机在改变栽植株距、栽植频率和栽插深度的时候较为麻烦，需要复杂的机械结构来完成，将会影响移栽栽植效率的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种电动栽植运动的控制方法及控制系统，通过设置零点位置、垄面位置、鸭嘴张开点、栽植最低点和鸭嘴关闭点这五个关键节点将栽植过程分为五个阶段，在一个栽植株距内完成栽植器向下打穴、向上接苗、栽植器鸭嘴打开落苗闭合接苗运动的协调配合。能实现不同栽植株距、栽植频率和栽插深度的要求，改变了传统机械传动方式来调整株距带来的结构复杂、调整困难等缺点。
[0005]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006]一种电动栽植运动的控制方法，包括如下步骤：
[0007]在鸭嘴栽植器的运动过程中设置零点位置A、减速点B、垄面位置C、鸭嘴张开点D、栽植最低点E和鸭嘴关闭点F，其中，所述零点位置A为鸭嘴栽植器的初始位置；所述垄面位置C为垄面位置；所述鸭嘴张开点D为鸭嘴栽植器的鸭嘴打开的位置，且所述鸭嘴张开点D在垄面位置C下方小于等于20mm处的位置；所述栽植最低点E为鸭嘴最终到达的位置；所述鸭嘴关闭点F为鸭嘴栽植器的鸭嘴在复位过程中鸭嘴关闭的位置；所述减速点B在垄面位置C上方小于等于20mm处的位置；
[0008]所述鸭嘴栽植器从零点位置A向下先匀加速再匀速运动到减速点B；
[0009]所述鸭嘴栽植器从减速点B匀减速运动到垄面位置C，然后匀速运动至鸭嘴张开点D；
[0010]当所述鸭嘴栽植器到达鸭嘴张开点D时，所述鸭嘴栽植器张开鸭嘴进行落苗，同时所述鸭嘴栽植器从鸭嘴张开点D匀减速运动到栽植最低点E；
[0011]所述鸭嘴栽植器向上匀加速运动，当鸭嘴栽植器运动到鸭嘴关闭点F时，所述鸭嘴栽植器关闭鸭嘴；然后所述鸭嘴栽植器通过先匀速再匀减速运动回到零点位置A，完成一次栽植运动；
[0012]控制系统控制鸭嘴栽植器循环栽植运动。
[0013]进一步，所述一次栽植运动的总时间为T，T＝T
AB
+T
BC
+T
CD
+T
DE
+T
EF
+T
FA
；T
AB
为零点位
置A到减速点B鸭嘴栽植器运动的时间；T
BC
为减速点B到垄面位置C鸭嘴栽植器运动的时间；T
CD
为垄面位置C到鸭嘴张开点D鸭嘴栽植器运动的时间；T
DE
为鸭嘴张开点D到栽植最低点E鸭嘴栽植器运动的时间；T
EF
为栽植最低点E到鸭嘴关闭点F鸭嘴栽植器运动的时间；T
FA
为鸭嘴关闭点F到零点位置A鸭嘴栽植器运动的时间；
[0014]所述一次栽植运动中各阶段位移量分别为：
[0015][0016][0017][0018][0019]其中：
[0020]X
AB
为零点位置A到减速点之间的距离；X
BC
为减速点B到垄面位置C之间的距离；X
CE
为垄面位置C到栽植最低点E之间的距离；X
EA
为栽植最低点E到零点位置A之间的距离；
[0021]A
AB
’
为鸭嘴栽植器从零点位置A向下先匀加速运动的加速度；V
B
为鸭嘴栽植器到达减速点B的速度；T
BB
’
为鸭嘴栽植器从0匀加速运动到V
B
的时间；
[0022]V
C
为鸭嘴栽植器到达垄面位置C的速度；
[0023]A
DE
为鸭嘴栽植器从鸭嘴张开点D到栽植最低点E匀减速运动的加速度；
[0024]V
F
为鸭嘴栽植器到达鸭嘴关闭点F的速度；
[0025]A
EF
为鸭嘴栽植器从栽植最低点E到鸭嘴关闭点F匀加速运动的加速度；
[0026]T
FF
’
为鸭嘴栽植器从V
F
匀减速运动到0的时间；
[0027]A
F
’
A
为鸭嘴栽植器在T
FF
’
时间中的加速度。
[0028]进一步，所述一次栽植运动中，
[0029]通过传感器检测零点位置A到垄面位置C之间的距离X
AC
，记为X；
[0030]根据移植植物的种类确定垄面位置C到栽植最低点E之间的距离X
CE
，记为Y；
[0031]栽植最低点E到零点位置A之间的距离X
AE
，记为S，S＝X+Y；
[0032]控制系统控制鸭嘴栽植器在T
FF
’
时间中的加速度A
F
’
A
、鸭嘴栽植器从鸭嘴张开点D到栽植最低点E匀减速运动的加速度A
DE
、鸭嘴栽植器从栽植最低点E到鸭嘴关闭点F匀加速运动的加速度A
EF
、鸭嘴栽植器从零点位置A向下先匀加速运动的加速度A
AB
’
均相等，设为A；
[0033]控制系统控制鸭嘴栽植器到达减速点B的速度V
B
与鸭嘴栽植器到达鸭嘴关闭点F的速度V
F
相同；
[0034]而减速点B到垄面位置C鸭嘴栽植器运动的时间T
BC
表示为：
[0035][0036]控制系统得到下面关系：
[0037][0038][0039][0040]控制系统根据设定的一次栽植运动的总时间T、设定的V
B
、设定的A和确定的Y，得出V
C
、T
B
’
B
、T
CD
和T
FF
’
的关系；
[0041]控制系统根据V
C
、T
B
’
B
、T
CD
和T
FF
’
的关系控制鸭嘴栽植器完成一次栽植运动。
[0042]进一步，一次栽植运动的总时间T，可以表示为：
[0043][0044]式中，L为栽植株距，单位mm；V为机具前进速度，单位为km/h。
[0045]一种电动栽植运动的控制方法的控制系统，包括鸭嘴栽植器、栽植本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动栽植运动的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：在鸭嘴栽植器(3)的运动过程中设置零点位置A、减速点B、垄面位置C、鸭嘴张开点D、栽植最低点E和鸭嘴关闭点F，其中，所述零点位置A为鸭嘴栽植器(3)的初始位置；所述垄面位置C为垄面位置；所述鸭嘴张开点D为鸭嘴栽植器(3)的鸭嘴打开的位置，且所述鸭嘴张开点D在垄面位置C下方小于等于20mm处的位置；所述栽植最低点E为鸭嘴最终到达的位置；所述鸭嘴关闭点F为鸭嘴栽植器(3)的鸭嘴在复位过程中鸭嘴关闭的位置；所述减速点B在垄面位置C上方小于等于20mm处的位置；所述鸭嘴栽植器(3)从零点位置A向下先匀加速再匀速运动到减速点B；所述鸭嘴栽植器(3)从减速点B匀减速运动到垄面位置C，然后匀速运动至鸭嘴张开点D；当所述鸭嘴栽植器(3)到达鸭嘴张开点D时，所述鸭嘴栽植器(3)张开鸭嘴进行落苗，同时所述鸭嘴栽植器(3)从鸭嘴张开点D匀减速运动到栽植最低点E；所述鸭嘴栽植器(3)向上匀加速运动，当鸭嘴栽植器(3)运动到鸭嘴关闭点F时，所述鸭嘴栽植器(3)关闭鸭嘴；然后所述鸭嘴栽植器(3)通过先匀速再匀减速运动回到零点位置A，完成一次栽植运动；控制系统控制鸭嘴栽植器(3)循环栽植运动。2.根据权利要求1所述的电动栽植运动的控制方法，其特征在于，所述一次栽植运动的总时间为T，T＝T
AB
+T
BC
+T
CD
+T
DE
+T
EF
+T
FA
；T
AB
为零点位置A到减速点B鸭嘴栽植器(3)运动的时间；T
BC
为减速点B到垄面位置C鸭嘴栽植器(3)运动的时间；T
CD
为垄面位置C到鸭嘴张开点D鸭嘴栽植器(3)运动的时间；T
DE
为鸭嘴张开点D到栽植最低点E鸭嘴栽植器(3)运动的时间；T
EF
为栽植最低点E到鸭嘴关闭点F鸭嘴栽植器(3)运动的时间；T
FA
为鸭嘴关闭点F到零点位置A鸭嘴栽植器(3)运动的时间；所述一次栽植运动中各阶段位移量分别为：所述一次栽植运动中各阶段位移量分别为：所述一次栽植运动中各阶段位移量分别为：所述一次栽植运动中各阶段位移量分别为：其中：X
AB
为零点位置A到减速点之间的距离；X
BC
为减速点B到垄面位置C之间的距离；X
CE
为垄面位置C到栽植最低点E之间的距离；X
EA
为栽植最低点E到零点位置A之间的距离；A
AB
’
为鸭嘴栽植器(3)从零点位置A向下先匀加速运动的加速度；V
B
为鸭嘴栽植器(3)到达减速点B的速度；T
BB
’
为鸭嘴栽植器(3)从0匀加速运动到V
B
的时间；V
C
为鸭嘴栽植器(3)到达垄面位置C的速度；A
DE
为鸭嘴栽植器(3)从鸭嘴张开点D到栽植最低点E匀减速运动的加速度；
V
F
为鸭嘴栽植器(3)到达鸭嘴关闭点...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚梦娇，胡建平，岳仁才，刘伟，刘育彤，谭荣军，曾添懿，朱为民，张兆辉，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：