摘要：為了提高拖拉機在農(nóng)田環(huán)境中自主導航作業(yè)的控制精度,設計開發(fā)了3種基于不同類型電機的方向盤轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng),在分析步進電機、伺服電機和步進伺服電機3種電機的參數(shù)及其性能差異的基礎上,設計了拖拉機自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu),并配備了工控機PC、PLC控制器、前輪轉(zhuǎn)角檢測機構(gòu)和GNSS定位系統(tǒng)等設備。設計了工控機車載終端軟件,能夠?qū)崿F(xiàn)自動導航的嵌套雙閉環(huán)控制及相應PID控制算法,設計了控制系統(tǒng)的電氣原理圖和PLC轉(zhuǎn)向程序,在混凝土路面和田間播種作業(yè)兩種工況下進行了拖拉機自動導航實驗。實驗結(jié)果表明,當拖拉機作業(yè)速度為0.8m/s時,兩種實驗條件下,步進電機導航系統(tǒng)的均方根誤差分別為8.81cm和12.09cm,伺服電機導航系統(tǒng)的均方根誤差分別為4.85cm和10.55cm,步進伺服電機導航系統(tǒng)的均方根誤差分別為4.54cm和5.53cm,步進伺服電機在方向盤轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中自動導航效果較好。
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