农业机械学报

作者：印祥，安家豪，王显，王亚林，李加琪，金诚谦

单位：山东理工大学,山东理工大学,山东理工大学,山东理工大学,山东理工大学,山东理工大学；农业农村部南京农业机械化研究所,

关键词：高地隙施药机;喷杆;PID;自动调平;调平控制

基金：国家自然科学基金项目（32171910）、山东省自然科学基金项目（ZR2020MC085）和山东省重大科技创新工程项目（2019JZZY010734）

因田间地表起伏，高地隙施药机在作业过程中车体极易发生横滚方向的倾斜，同车体刚性连接的喷杆同时倾斜，甚至与作物、地面碰触，影响喷药均匀性和作业安全性。为此基于机电液一体化控制方法，设计了高地隙施药机喷杆自动调平系统。设计电控液压调平机构，使喷杆与车体柔性联接，实现在横滚方向上喷杆与车体的相对转动。采用姿态测量方法实时检测喷杆横滚角度，对横滚角度进行平均值滤波以准确感知喷杆姿态。采用增量式PID算法计算并输出信号至液压电磁阀以控制调平油缸动作，实时调节喷杆在横滚方向上的姿态。以华盛泰山3WP-500G型施药机为平台，在场地试验过程中，通过改变响应阈值与平均值滤波器参数，对系统响应速度、稳定性和控制误差进行对比分析，确定了喷杆自动调平参数最优组合，测试调平误差最大值为1.84°，均方根误差小于等于0.689°。田间试验结果表明，调平误差最大值为1.53°，平均值为0.135°，均方根误差为0.454°，喷杆调平后角度保持1°以内，70%时间角度在0.5°以内，满足喷杆自动调平控制要求。

来源：2022年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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