果园升降平台自动调平控制系统设计与试验-ingentaconnect.pdf

第 33 卷 第 11 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.11 38 2017 年 6 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jun. 2017 果园升降平台自动调平控制系统设计与试验 1,2 1 1,2※ 3 1,2 樊桂菊 ，王永振 ，张晓辉 ，赵金英 ，宋月鹏 （1. 山东农业大学机械与电子工程学院，泰安 271018 ； 2. 山东省园艺机械与装备重点实验室，泰安 271018 ； 3. 中国农业机械化科学研究院，北京 100083 ） 摘 要：为提高果园升降平台调平精度和稳定性，设计了一种自动调平控制系统。通过调平机构动力学分析，建立了调 平控制系统数学模型；利用融合卡尔曼滤波的模糊 PID 控制电磁阀驱动油缸伸缩调整工作台姿态，实现其自动调平。对 控制系统进行仿真，结果表明：模糊 PID 控制较 PID 控制性能好，峰值时间缩短 47.82% ，调节时间缩短 48.10% ，最大 超调量减小 52.78%，经卡尔曼滤波后控制误差降低44.57% ；对系统响应时间和调平效果进行测试，结果表明：自动调平 控制系统响应时间为 0.078 s；在平台不升降和升降2 种工况下，最大坡度满载下自动调平最大误差分别为 1.08°和 1.74°， 调平精度相对原果园升降平台调平系统分别提高了 1.69°和 1.91°，较好的实现了工作台自动调平控制。该研究为农业机 具调平控制提供参考。 关键词：算法；控制；设计；升降平台；自动调平 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.11.005 中图分类号：S233.74 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-11-0038-09 樊桂菊，王永振，张晓辉，赵金英，宋月鹏. 果园升降平台自动调平控制系统设计与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(11)： 38－46. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.11.005 Fan Guiju, Wang Yongzhen, Zhang Xiaohui, Zhao Jinying, Song Yuepeng. Design and experiment of automatic leveling control system for orchards lifting platform[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(11): 38 －46. (in Chinese with English abstract) doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.11.005