基于GNSS平地机自动控制系统的研究设计

GNSS全名为全球导航卫星系统。是所有的卫星定位系统的统称。其中美国的GPS定位系统较为成熟。本文将GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)平地控制技术与中等马力的拖拉机结合,设计了与中等马力的拖拉机相配套的牵引式GNSS平地机,测试了平地铲和液压系统,并对平地机的高程运动性能进行相关试验,并在农场进行了相关的田间作业试验。

首先通过对卫星导航定位系统的简要概述,阐述其在农田平整自动控制系统中的应用,随后对基于RTK-GNSS技术的GNSS平地机的结构和原理进行论述,并在研究现有平地机的结构、类型和控制方法的基础上,根据我国农田作业环境,确定了GNSS控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和GNSS平地机的工作性能要求。提出了液压控制系统的方案和机械部分的构成。在本设计进行初期研究时我们对国内外现有的GNSS平地机控制系统进行了研究,并在其原有的设计基础上行了一定参考。设计出了适合黑龙江垦区作业条件GNSS平地机自动控制系统,并添加了新的的创新。研究通过软件参数的设置来调控平地铲油缸伸缩速度,控制液压电磁阀占空比,来控制液压油流量,调控平地铲升降速度,避免平地铲超调震荡,影响平地精度。在驾驶室内安装嵌入式一体计算机。使驾驶员能够在驾驶室内了解平地机的作业情况。

GNSS平地机自动控制系统可使平地机按照驾驶员预先设定的高程进行自动平地控制,从而实现平地机自动操作,保证平地机按照预先设定高程进行准确平地。本课题根据农田平地作业实际情况,研究基于GNSS的农田平地机自动控制系统。GNSS平地机采用GNSS-RTK差分,够大幅度提提高农田平地机的自动化程度、平整精度和工作效率。不受环境影响,可以在夜间及恶劣的环境和气候下进行平地作业。从而延长作业时间,提高作业效率,增加了平地作业量和经济效益。