阅读说明：本技术 一种联合收获机拨禾轮控制系统及方法 (Reel control system and method of combined harvester ) 是由 杜娟 印祥 安家豪 金诚谦 耿端阳 朱俊科 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种联合收获机拨禾轮控制系统及方法,所述系统包括卫星定位接收机、驱动装置、控制器和转速传感器；所述转速传感器采集所述拨禾轮的实际转速,并将所述实际转速传输到所述控制器,所述控制器根据所述实际转速和所述作业行驶速度为所述驱动装置提供调速信号；本发明可实现在收获机作业过程中,拨禾轮转速根据联合收获机作业行驶速度自动调节,调节精确快捷,在保证作物喂入量的同时,提高作业效率和质量。(The invention discloses a reel control system and a reel control method of a combined harvester, wherein the system comprises a satellite positioning receiver, a driving device, a controller and a rotating speed sensor; the rotating speed sensor acquires the actual rotating speed of the reel and transmits the actual rotating speed to the controller, and the controller provides a speed regulating signal for the driving device according to the actual rotating speed and the operation running speed; the invention can realize that the rotating speed of the reel can be automatically adjusted according to the operation running speed of the combine harvester in the operation process of the harvester, the adjustment is accurate and rapid, and the operation efficiency and the quality are improved while the crop feeding amount is ensured.)

一种联合收获机拨禾轮控制系统及方法

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，特别是涉及一种联合收获机拨禾轮控制系统及方法。

背景技术

拨禾轮是收获机割台的关键部件，位于联合收获机的前端，在联合收获机作业时，对作物起到扶持、引导的作用。拨禾轮轮速过快会打掉籽粒，增加粮食损失，过慢不能有效的将作物拨向割台，影响喂入量和割刀切割效果。在不同的行驶速度下，为了保证合理安排作物喂入量，需要对拨禾轮进行调速。传统的拨禾轮调速大多是从机械原理上通过改变拨禾轮从动轮盘与上一级传动间的传动比，起到调节拨禾轮转速的作用。但是这类传动连接方式在作业过程中是不能调节拨禾轮转速的，解决不了拨禾轮转速随作业速度相匹配的问题。

专利号为201710439736.2的中国专利采用在收获机过桥安装扭矩传感器，通过驱动桥连接行走轮调整作业速度的控制方式来调节作物喂入量，以提高收获质量。专利号为201810739198.3的中国专利使用一种BP神经网络算法采集六个传感器参数来调节凹板筛间隙和前进速度，达到收获机稳定工作的目的。所述两项发明的控制对象均为作业速度，涉及液压泵及变量液压马达，实际改装过程较复杂，不具有普适性，且并未涉及拨禾轮转速测控，具有作物喂入不及时和能耗高等问题，割台损失较高。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种联合收获机拨禾轮控制方法及系统，该发明可根据收获机的作业行驶速度，实时改变拨禾轮转速，进而调节喂入量。该发明安装简单，可安装至各类联合收获机上，适用性高，且调节快捷高效，可有效减少割台损失。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种联合收获机拨禾轮控制系统，包括卫星定位接收机、驱动装置、控制器和转速传感器；

所述控制器分别与所述卫星定位接收机、所述驱动装置和所述转速传感器连接；

所述驱动装置与拨禾轮的主轴连接，用于为拨禾轮提供转动扭矩；

所述卫星定位接收机用于计算联合收获机的作业行驶速度，并将所述作业行驶速度传输到所述控制器；

所述转速传感器采集所述拨禾轮的实际转速，并将所述实际转速传输到所述控制器，所述控制器根据所述实际转速和所述作业行驶速度为所述驱动装置提供调速信号以驱动拨禾轮运转进而调节作物喂入量。

可选的，所述卫星定位接收机具体包括：卫星天线和接收机；

所述卫星天线设置在所述联合收获机的顶部；所述接收机设置在所述联合收获机驾驶室内。

可选的，所述驱动装置具体包括：直流减速电机和电机驱动器；

所述直流减速电机与所述拨禾轮的主轴连接；所述直流减速电机用于对拨禾轮提供转动扭矩；

所述电机驱动器与所述控制器连接，用于接收所述控制器的调速信号以驱动所述直流减速电机。

可选的，还包括：信号处理电路；

所述信号处理电路分别与所述转速传感器和所述控制器连接；所述信号处理电路用于将所述实际转速转化为数字信号，并将所述数字信号传输到所述控制器中。

可选的，还包括：触控屏；所述触控屏与所述控制器连接，用于向所述控制器发送控制指令；所述控制指令包括手动调速模式和自动调速模式。

可选的，所述触控屏与所述控制器均安装于所述联合收获机的驾驶室内。

一种联合收获机拨禾轮控制方法，所述方法包括：

获取控制指令；所述控制指令包括手动调速模式和自动调速模式；

若所述控制指令为手动调速模式，则用户手动设定指定拨禾轮转速值，控制器控制驱动装置驱动拨禾轮转速到所述指定拨禾轮转速值；

若所述控制指令为自动调速模式，则获取作业行驶速度和实际转速；

根据所述作业行驶速度和所述实际转速为所述驱动装置提供调速信号以驱动拨禾轮运转进而调节作物喂入量。

可选的，所述根据所述作业行驶速度和所述实际转速为所述驱动装置提供调速信号以驱动拨禾轮运转进而调节作物喂入量，具体包括：

根据所述作业行驶速度计算拨禾轮目标转速；

判断所述目标转速是否大于所述实际转速，生成第一判断结果；

若所述第一判断结果为所述目标转速大于所述实际转速，控制所述驱动装置提高拨禾轮转速；

若所述第一判断结果为所述目标转速小于所述实际转速，控制所述驱动装置降低拨禾轮转速；

若所述第一判断结果为所述目标转速等于所述实际转速，控制所述拨禾轮保持原速。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种联合收获机拨禾轮控制系统及方法，所述系统包括卫星定位接收机、驱动装置、控制器和转速传感器；所述转速传感器采集所述拨禾轮的实际转速，并将所述实际转速传输到所述控制器，所述控制器根据所述实际转速和所述作业行驶速度为所述驱动装置提供调速信号；本发明可实现在收获机作业过程中，拨禾轮转速根据联合收获机作业行驶速度自动调节，该发明安装简单，可安装至各类联合收获机上，适用性高，且调节快捷高效，可有效减少割台损失，在保证作物喂入量的同时，提高作业效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的联合收获机拨禾轮控制系统示意图；

图2为本发明提供的联合收获机拨禾轮控制方法流程示意图；

图3为本发明提供的联合收获机拨禾轮控制方法原理示意图。

符号说明：

101卫星定位接收机、102触控屏、103控制器、104电机驱动器、105直流减速电机、106拨禾轮、107信号处理电路、108转速传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种联合收获机拨禾轮控制方法及系统，以解决作物喂入不及时的缺点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的联合收获机拨禾轮控制系统示意图。如图1所示，一种联合收获机拨禾轮控制系统，包括卫星定位接收机101、驱动装置、控制器103和转速传感器108；

所述控制器103分别与所述卫星定位接收机101、所述驱动装置和所述转速传感器108连接；

所述驱动装置与拨禾轮106主轴连接，用于为拨禾轮106提供转动扭矩；

所述卫星定位接收机101用于计算联合收获机的作业行驶速度，并将所述作业行驶速度传输到所述控制器103；所述卫星定位接收机101具体包括：卫星天线和接收机；

所述卫星天线设置在所述联合收获机的顶部；所述接收机设置在所述联合收获机驾驶室内。在实际应用中，卫星定位接收机101(也可称高精度卫星定位接收机)，其卫星天线安装于联合收获机顶部，接收机安装于联合收获机驾驶室内，用于接收联合收获机的定位信号并且筛选地面速率信息，经过倍数放大后转化为作业行驶速度，并将作业行驶速度实时传输到控制器。

所述转速传感器108采集所述拨禾轮106的实际转速，并将所述实际转速传输到所述控制器103，所述控制器103根据所述实际转速和所述作业行驶速度为所述驱动装置提供调速信号以驱动拨禾轮106运转进而调节作物喂入量。

所述驱动装置具体包括：直流减速电机105和电机驱动器104；

所述直流减速电机105与所述拨禾轮106的主轴连接；所述直流减速电机105用于对拨禾轮106提供转动扭矩；

所述电机驱动器104与所述控制器103连接，用于接收所述控制器103的调速信号以驱动所述直流减速电机105。

所述信号处理电路107分别与所述转速传感器108和所述控制器103连接；所述信号处理电路107用于将所述实际转速转化为数字信号，并将所述数字信号传输到所述控制器103中。

所述触控屏102与所述控制器103连接，用于向所述控制器103发送控制指令；所述控制指令包括手动调速模式和自动调速模式。在实际应用中，所述触控屏102与所述控制器103均安装于所述联合收获机的驾驶室内。所述联合收获机拨禾轮控制系统能够切换手动调速模式和自动调速模式。系统开机启动后，用户可以通过操作所述触摸屏102切换工作模式。在所述手动调速模式下，可以手动设定拨禾轮106转速；在所述自动调速模式下，所述控制器103可以根据收获机作业行驶速度调节拨禾轮106转速。

图2为本发明提供的联合收获机拨禾轮控制方法流程示意图。图3为本发明提供的联合收获机拨禾轮控制方法原理示意图。如图2、3所示，一种联合收获机拨禾轮控制方法，所述方法包括：

步骤201：获取控制指令；所述控制指令包括手动调速模式和自动调速模式；

步骤202：若所述控制指令为手动调速模式，则用户手动设定指定拨禾轮转速值，控制器控制电机驱动器驱动拨禾轮转速到所述指定拨禾轮转速值；

步骤203：若所述控制指令为自动调速模式，获取作业行驶速度和实际转速；在实际应用中，卫星定位接收机接收联合收获机定位信号并且解算收获机作业行驶速度，并将该值输送到控制器。转速传感器读取直流减速电机转速信号值，并将该值输送到控制器；控制器根据转速传感器脉冲值计算出拨禾轮实际转速；具体的计算过程为：控制器单位时间内接收到转速传感器的脉冲值与转速传感器分辨率的比值即为拨禾轮的实际转速。

根据所述作业行驶速度和所述实际转速为所述电机驱动器提供调速信号以驱动拨禾轮运转进而调节作物喂入量。进一步的，根据所述作业行驶速度和所述实际转速为所述电机驱动器提供调速信号具体包括，

步骤204：根据所述作业行驶速度计算拨禾轮目标转速；在实际应用中，控制器根据作业行驶速度计算出拨禾轮目标转速；具体的计算过程为：联合收获机作业行驶速度值与拨禾速度比值λ的乘积即为拨禾轮的目标转速。

步骤205：判断所述目标转速是否大于所述实际转速，生成第一判断结果；

步骤206：若所述第一判断结果为所述目标转速大于所述实际转速，控制所述电机驱动器提高拨禾轮转速；

步骤207：若所述第一判断结果为所述目标转速小于所述实际转速，控制所述电机驱动器降低拨禾轮转速；

步骤208：若所述第一判断结果为所述目标转速等于所述实际转速，控制所述拨禾轮保持原速。

本发明公开了一种联合收获机拨禾轮控制方法及系统。收获机工作时，用户通过点击驾驶室内的触控屏102进入模式切换界面，当选择手动调速模式时，系统自动调速功能关闭，用户通过手动调速界面输入目标转速，拨禾轮106定速转动进入手动调速模式；当选择自动调速模式时，卫星定位接收机101将作业行驶速度传输到控制器103中，同时转速传感器108通过信号处理电路107将拨禾轮转速信息输送到控制器103中，通过处理比对作业行驶速度和拨禾轮转速，控制器103将加减速信号发送到电机驱动器104中，电机驱动器104通过控制直流减速电机实现拨禾轮加减速调节，达到拨禾轮自动调速的目的。本发明可实现在收获机作业过程中，拨禾轮转速根据联合收获机作业行驶速度自动调节，调节精确快捷，在保证作物喂入量的同时，提高作业效率和质量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。