牵引式作业机具自动调平控制系统的研究

作     者：吴帆 蒋蘋 胡文武 罗亚辉 金生 WU Fan;JIANG Pin;HU Wenwu;LUO Yahui;JIN Sheng

作者机构：湖南农业大学机电工程学院湖南长沙410128 

出 版 物：《河南农业大学学报》 (Journal of Henan Agricultural University)

年 卷 期：2020年第54卷第3期

页      面：439-445页

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFD0700903-2) 湖南省重点研发计划项目(2018NK2063,2019NK2141)。 

主　　题：牵引式机具 调平 卡尔曼滤波 倾角 液压系统 

摘      要：建立了倾角传感器在不同工况下的数学模型,并通过卡尔曼滤波模型结合陀螺仪与加速度计数据,精确测量其机具的倾斜角度。牵引式作业机具自动调平控制系统使用自主研制的倾角传感器,并进行了卡尔曼滤波的静态和动态试验。静态试验结果表明,倾角传感器静止时,卡尔曼滤波后数据最大误差0.05°,误差平均值0.01°,均方根误差≤0.014°。当开启旋耕刀后,传感器底部垫有海绵卡尔曼滤波后的数据最大误差0.3°,误差平均值0.12°,均方根误差≤0.023°,相比垫有塑料或泡沫稳定性有一定提升。动态试验结果表明,未遇障碍情况下,最大误差0.86°,误差平均值0.264°,均方根误差≤0.267°。单边履带遇到10 cm障碍时,最大误差0.62°,误差平均值0.375°,均方根误差≤0.163°。遇到20 cm障碍时,最大误差1.09°,误差平均值0.587°,均方根误差≤0.33°。