[实用新型]联合收割机负荷反馈自动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，特别涉及一种联合收割机负荷反馈自动控制装置。

背景技术

联合收割机的收割效率与其作业负荷相关，作业负荷随喂入量、行驶速度、滚筒转速、输粮绞龙转速等因素而随机变化，作业负荷的波动直接影响联合收割机的工作状态稳定性和收割效率。行驶速度过快会使脱粒滚筒因为喂入量过大而过载，使脱粒滚筒转速下降而损失量增加，甚至造成脱粒滚筒和输粮绞龙堵塞，从而产生故障；而行驶速度过慢，负荷偏低，作业效率低下，因此要求在联合收割机作业时对负荷进行调控。目前，大部分联合收割机作业时，依靠机手的个人经验，通过调整行驶速度改变喂入量来调节负荷。这种作业方式对机手驾驶水平要求高，劳动强度大，难以降低故障率，作业速度和作业效率低。也有少量联合收割机主要是针对脱粒滚筒单地用PID或模糊控制等进行单一控制。随着现代农业技术的发展，对联合收割机的控制和收割效率提出了更高的要求，简单、单一变量的控制很难满足联合收割机实际控制的要求，现有联合收割机上缺乏对负荷全面有效的自动控制装置。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种联合收割机负荷反馈自动控制装置，通过对联合收割机前进速度的自动调控，满足联合收割机负荷调控的要求，提高联合收割机的工作效率，降低故障率；可灵活、快速、实时地完成负荷反馈自动控制装置的全部功能。

本实用新型采用的技术方案是：包括具有自动和手动调速的调速执行机构，调速执行机构与联合收割机连接，该负荷反馈自动控制装置包括控制器和传感系统，且与调速执行机构连接，调速执行机构上的按钮开关分别连接电源、状态指示灯和电机驱动器；电机驱动器分别连接控制器和调速执行机构中的电机；控制器分别连接液晶显示器、声光报警系统和传感系统；控制器由单片机及其外围电路组成；传感系统由多种传感器及其调理电路组成。

本实用新型的有益效果是，在联合收割机现有的液压无极变速器手动调速机构的基础上，附加了负荷反馈控制装置，由传感系统采集联合收割机工作状态信号进入单片机控制器进行多信号融合模糊控制算法及预测控制算法等处理，选择相应的控制策略来驱动执行机构工作，从而实现联合收割机工作负荷的自动控制，同时实时显示机组工作状态，遇到故障时及时进行声光报警；结构简洁紧凑，功能灵活全面且便于扩展。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1为联合收割机的调速执行机构18的结构图；

图2为联合收割机负荷反馈控制装置的结构连接示意图；

图3为图2中控制器21的多信息融合模糊控制原理图；

图4为图2中控制器21的主程序流程图；

图5为图4中控制器21的多信息融合模糊控制算法子程序流程图。

图中：1.手柄盖；2.按钮开关；3.手柄；4.移动架；5.螺栓；6.摩擦片；7.垫片；8.螺母；9.拉杆；10.双向超越离合器；11.电机；12.液压无级变速系统；13.连杆；14.摆杆；15.电源；16.状态指示灯；17.电机驱动器；18.调速执行机构；19.联合收割机；20.传感系统；21.控制器；22.液晶显示器；23.声光报警系统。

具体实施方式

如图1、2所示，联合收割机19的调速执行机构18由基于液压无极变速器的手动调速子机构和自动调速子机构组成。其中，手动调速子机构包括手柄盖1、手柄3、移动架4、螺栓5、摩擦片6、垫片7、螺母8、拉杆9、摆杆14、液压无级变速系统12和连杆13。自动调速子机构包括电机11、双向超越离合器10、摆杆14、液压无级变速系统12和连杆13。按钮开关2安装在手柄3上，手柄3上还配有橡胶手柄盖1，手柄3与移动架4铰接，移动架4通过螺栓5、摩擦片6、垫片7、螺母8与支座铰接，拉杆9分别与移动架4和摆杆14一端铰接，摆杆14另一端与连杆13铰接，摆杆14通过双向超越离合器10与电机11相联接，双向超越离合器10与电机11均通过螺栓固定在支座上。在机手操纵联合收割机作业时，通过扳动手柄3，使移动架4绕其与支座的铰接中心转动，通过拉杆9拉动摆杆14绕轴心摆动，从而经连杆13带动联合收割机19的液压无极变速系统12，实现联合收割机前进速度的手动调整。在摆杆14与电机11间安装的双向超越离合器10，可保证当电机11主动运动时，摆杆14也同步转动，通过电机11驱动摆杆14绕轴心摆动，自动调整联合收割机19的前进速度；而在机手扳动手柄3使摆杆14主动运动时，电机11不会随之运动，从而保证在自动调速状态下，操纵手柄3手动调速仍然有效，手动和自动调速任意切换且不产生二者的冲突。