阅读说明：本技术 一种割晒机割台的姿态控制装置及方法 (Attitude control device and method for cutting table of cutter-rower ) 是由 张超 李庆令 冯计贵 裴二鹏 王显 程飞 郑德聪 于 2020-05-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及割晒机,具体是一种割晒机割台的姿态控制装置及方法。本发明解决了现有割晒机控制装置工作模式单一、控制精确性差的问题。一种割晒机割台的姿态控制装置,包括滑板式地形检测机构、油缸位移传感器、电源转换电路、工作模式切换电路、升降驱动油缸控制电路、旋转驱动油缸控制电路、显示屏、单片机、蓄电池；所述滑板式地形检测机构包括安装立板、支撑套筒、转轴、折杆、L形立板、支撑轴、连接立板、滑板、角位移传感器。本发明适用于割晒机。(The invention relates to a cutter-rower, in particular to an attitude control device and method of a cutter-rower header, which solve the problems of single working mode and poor control accuracy of the existing cutter-rower control device.)

一种割晒机割台的姿态控制装置及方法

技术领域

本发明涉及割晒机，具体是一种割晒机割台的姿态控制装置及方法。

背景技术

割晒机主要应用于农作物的两段收获。在进行农作物的两段收获时，为了实现充分收割，同时防止割刀损坏，需要采用割晒机控制装置对割晒机的割台进行姿态控制，以使割台高度和割台倾斜度保持在正常范围。然而，现有割晒机控制装置由于自身结构和原理所限，普遍存在工作模式单一、控制精确性差的问题。基于此，有必要发明一种割晒机割台的姿态控制装置及方法，以解决现有割晒机控制装置存在的上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有割晒机控制装置工作模式单一、控制精确性差的问题，提供了一种割晒机割台的姿态控制装置及方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种割晒机割台的姿态控制装置，包括滑板式地形检测机构、油缸位移传感器、电源转换电路、工作模式切换电路、升降驱动油缸控制电路、旋转驱动油缸控制电路、显示屏、单片机、蓄电池；

所述滑板式地形检测机构包括安装立板、支撑套筒、转轴、折杆、L形立板、支撑轴、连接立板、滑板、角位移传感器；

安装立板呈纵向设置；支撑套筒呈横向设置，且支撑套筒贯穿固定于安装立板上；支撑套筒的首端设有端壁、尾端设有敞口；转轴的首端转动穿设于支撑套筒内、尾端伸至支撑套筒外；折杆的前段呈前高后低倾斜设置、后段呈纵向设置；折杆的前端面与转轴的尾端侧面固定；L形立板的竖直段朝下、水平段朝后；L形立板的竖直段垂直固定于折杆的后端侧面；支撑轴呈横向设置，且支撑轴贯穿固定于L形立板的水平段；连接立板的数目为两个，且两个连接立板均呈纵向设置；两个连接立板上各贯通开设有一个装配孔，且两个连接立板分别通过两个装配孔固定装配于支撑轴的两端侧面；滑板的上表面分别与两个连接立板的下端面固定，且滑板的前边缘和后边缘均向上弯折形成上折边；角位移传感器贯穿固定于支撑套筒的端壁，且角位移传感器的测量端与转轴的首端面正对；

所述滑板式地形检测机构的数目为两个；第一个滑板式地形检测机构的安装立板固定于割晒机的机架的左侧面；第二个滑板式地形检测机构的安装立板固定于割晒机的机架的右侧面；两个滑板式地形检测机构呈左右对称布置；

所述油缸位移传感器的数目为两个；第一个油缸位移传感器贯穿固定于割晒机的割台的升降驱动油缸的尾端壁，且该油缸位移传感器的测量端与升降驱动油缸的活塞固定；第二个油缸位移传感器贯穿固定于割晒机的割台的旋转驱动油缸的尾端壁，且该油缸位移传感器的测量端与旋转驱动油缸的活塞固定；

所述电源转换电路包括第一稳压器、第二稳压器、第一至第四电容；

第一稳压器的输入端与+12V电源端连接；第一稳压器的输出端作为+5V电源端；第一稳压器的公共端接地；第二稳压器的输入端与+5V电源端连接；第二稳压器的输出端作为+3.3V电源端；第二稳压器的公共端接地；第一电容的一端与第一稳压器的输入端连接，另一端接地；第二电容的一端与第一稳压器的输出端连接，另一端接地；第三电容的一端与第二稳压器的输入端连接，另一端接地；第四电容的一端与第二稳压器的输出端连接，另一端接地；

所述工作模式切换电路包括双刀开关、第一电阻、第二电阻、第五电容、第六电容；

双刀开关的第一静触点与+3.3V电源端连接；双刀开关的第一动触点一方面通过第一电阻接地，另一方面作为工作模式切换电路的第一输出端；双刀开关的第二静触点一方面通过第二电阻与+3.3V电源端连接，另一方面作为工作模式切换电路的第二输出端；双刀开关的第二动触点接地；第五电容的两端分别与双刀开关的第一静触点和第一动触点连接；第六电容的两端分别与双刀开关的第二静触点和第二动触点连接；

所述升降驱动油缸控制电路包括第一电磁换向阀、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一继电器、第二继电器、第一三极管、第二三极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一开关电源芯片、第二开关电源芯片、第一三档开关、第三至第十电阻；

第一电磁换向阀安装于升降驱动油缸的油路上；

第一光电耦合器的正输入端通过第三电阻与+3.3V电源端连接；第一光电耦合器的负输入端通过第四电阻与工作模式切换电路的第二输出端连接；第一光电耦合器的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第一继电器的线圈与第一三极管的集电极连接；第一光电耦合器的负输出端一方面通过第五电阻与第一三极管的基极连接，另一方面通过第六电阻接地；第一三极管的发射极接地；第一稳压二极管的阴极与第一光电耦合器的正输出端连接；第一稳压二极管的阳极与第一三极管的集电极连接；第一继电器的动触点通过第一电磁换向阀的第一线圈与+12V电源端连接；第一继电器的常闭静触点与第一开关电源芯片的负输入端连接；第一开关电源芯片的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第一开关电源芯片的负输出端和公共端均接地；第一开关电源芯片的使能端作为升降驱动油缸控制电路的第一输入端；第一继电器的常开静触点与第一三档开关的第一静触点连接；

第二光电耦合器的正输入端通过第七电阻与+3.3V电源端连接；第二光电耦合器的负输入端通过第八电阻与工作模式切换电路的第二输出端连接；第二光电耦合器的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第二继电器的线圈与第二三极管的集电极连接；第二光电耦合器的负输出端一方面通过第九电阻与第二三极管的基极连接，另一方面通过第十电阻接地；第二三极管的发射极接地；第二稳压二极管的阴极与第二光电耦合器的正输出端连接；第二稳压二极管的阳极与第二三极管的集电极连接；第二继电器的动触点通过第一电磁换向阀的第二线圈与+12V电源端连接；第二继电器的常闭静触点与第二开关电源芯片的负输入端连接；第二开关电源芯片的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第二开关电源芯片的负输出端和公共端均接地；第二开关电源芯片的使能端作为升降驱动油缸控制电路的第二输入端；第二继电器的常开静触点与第一三档开关的第三静触点连接；

第一三档开关的动触点接地；

所述旋转驱动油缸控制电路包括第二电磁换向阀、第三光电耦合器、第四光电耦合器、第三继电器、第四继电器、第三三极管、第四三极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第三开关电源芯片、第四开关电源芯片、第二三档开关、第十一至第十八电阻；

第二电磁换向阀安装于旋转驱动油缸的油路上；

第三光电耦合器的正输入端通过第十一电阻与+3.3V电源端连接；第三光电耦合器的负输入端通过第十二电阻与工作模式切换电路的第二输出端连接；第三光电耦合器的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第三继电器的线圈与第三三极管的集电极连接；第三光电耦合器的负输出端一方面通过第十三电阻与第三三极管的基极连接，另一方面通过第十四电阻接地；第三三极管的发射极接地；第三稳压二极管的阴极与第三光电耦合器的正输出端连接；第三稳压二极管的阳极与第三三极管的集电极连接；第三继电器的动触点通过第二电磁换向阀的第一线圈与+12V电源端连接；第三继电器的常闭静触点与第三开关电源芯片的负输入端连接；第三开关电源芯片的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第三开关电源芯片的负输出端和公共端均接地；第三开关电源芯片的使能端作为旋转驱动油缸控制电路的第一输入端；第三继电器的常开静触点与第二三档开关的第一静触点连接；

第四光电耦合器的正输入端通过第十五电阻与+3.3V电源端连接；第四光电耦合器的负输入端通过第十六电阻与工作模式切换电路的第二输出端连接；第四光电耦合器的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第四继电器的线圈与第四三极管的集电极连接；第四光电耦合器的负输出端一方面通过第十七电阻与第四三极管的基极连接，另一方面通过第十八电阻接地；第四三极管的发射极接地；第四稳压二极管的阴极与第四光电耦合器的正输出端连接；第四稳压二极管的阳极与第四三极管的集电极连接；第四继电器的动触点通过第二电磁换向阀的第二线圈与+12V电源端连接；第四继电器的常闭静触点与第四开关电源芯片的负输入端连接；第四开关电源芯片的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第四开关电源芯片的负输出端和公共端均接地；第四开关电源芯片的使能端作为旋转驱动油缸控制电路的第二输入端；第四继电器的常开静触点与第二三档开关的第三静触点连接；

第二三档开关的动触点接地；

单片机的第一输入端与第一个滑板式地形检测机构的角位移传感器的输出端连接；单片机的第二输入端与第二个滑板式地形检测机构的角位移传感器的输出端连接；单片机的第三输入端与第一个油缸位移传感器的输出端连接；单片机的第四输入端与第二个油缸位移传感器的输出端连接；单片机的第五输入端与工作模式切换电路的第一输出端连接；单片机的第一输出端与升降驱动油缸控制电路的第一输入端连接；单片机的第二输出端与升降驱动油缸控制电路的第二输入端连接；单片机的第三输出端与旋转驱动油缸控制电路的第一输入端连接；单片机的第四输出端与旋转驱动油缸控制电路的第二输入端连接；单片机的第五输出端与显示屏的输入端连接；

蓄电池的输出端与+12V电源端连接。

所述角位移传感器为非接触霍尔角位移传感器；所述油缸位移传感器为LWH拉杆式油缸位移传感器；所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀均为三位四通电磁换向阀；所述第一至第四三极管均为NPN型三极管；所述第一至第四开关电源芯片均为大功率开关电源芯片；所述第一三档开关、第二三档开关均为三档船型开关；所述单片机为STM32F103ZET6型单片机。

一种割晒机割台的姿态控制方法(该方法是基于本发明所述的一种割晒机割台的姿态控制装置实现的)，该方法是采用如下步骤实现的：

首先，通过双刀开关选择控制装置的工作模式：

当双刀开关断开时，工作模式切换电路的第一输出端为低电平，工作模式切换电路的第二输出端为高电平；此时，单片机开始工作，第一至第四光电耦合器均失电，第一至第四三极管均截止，第一至第四继电器的线圈均失电，第一至第四继电器的常闭静触点均与动触点接通，控制装置进入自动工作模式；

当双刀开关闭合时，工作模式切换电路的第一输出端为高电平，工作模式切换电路的第二输出端为低电平；此时，单片机停止工作，第一至第四光电耦合器均得电，第一至第四三极管均导通，第一至第四继电器的线圈均得电，第一至第四继电器的常开静触点均与动触点接通，控制装置进入手动工作模式；

在自动工作模式下，当割晒机向前行驶时，割台高度和割台倾斜度随着地面起伏进行变化；当割晒机左侧的地面凸起时，第一个滑板式地形检测机构的滑板上升，并带动转轴进行逆时针旋转，角位移传感器测量转轴的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；当割晒机左侧的地面凹陷时，第一个滑板式地形检测机构的滑板下降，并带动转轴进行顺时针旋转，角位移传感器测量转轴的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；当割晒机右侧的地面凸起时，第二个滑板式地形检测机构的滑板上升，并带动转轴进行逆时针旋转，角位移传感器测量转轴的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；当割晒机右侧的地面凹陷时，第二个滑板式地形检测机构的滑板上升，并带动转轴进行顺时针旋转，角位移传感器测量转轴的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台高度和割台倾斜度是否超出正常范围；

若割台高度低于正常范围，则单片机的第一输出端输出高电平，单片机的第二输出端输出低电平；此时，第一开关电源芯片的负输入端为低电平，第二开关电源芯片的负输入端为高电平，第一电磁换向阀的第一线圈得电，第一电磁换向阀的第二线圈失电，割台的升降驱动油缸开始伸长，割台开始上升；在此过程中，第一个油缸位移传感器测量升降驱动油缸的伸长量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则单片机的第一输出端和第二输出端均输出低电平；此时，第一开关电源芯片的负输入端和第二开关电源芯片的负输入端均为高电平，第一电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止上升；

若割台高度高于正常范围，则单片机的第一输出端输出低电平，单片机的第二输出端输出高电平；此时，第一开关电源芯片的负输入端为高电平，第二开关电源芯片的负输入端为低电平，第一电磁换向阀的第一线圈失电，第一电磁换向阀的第二线圈得电，割台的升降驱动油缸开始缩短，割台开始下降；在此过程中，第一个油缸位移传感器测量升降驱动油缸的缩短量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则单片机的第一输出端和第二输出端均输出低电平；此时，第一开关电源芯片的负输入端和第二开关电源芯片的负输入端均为高电平，第一电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止下降；

若割台倾斜度向左超出正常范围，则单片机的第三输出端输出高电平，单片机的第四输出端输出低电平；此时，第三开关电源芯片的负输入端为低电平，第四开关电源芯片的负输入端为高电平，第二电磁换向阀的第一线圈得电，第二电磁换向阀的第二线圈失电，割台的旋转驱动油缸开始伸长，割台开始向右旋转；在此过程中，第二个油缸位移传感器测量旋转驱动油缸的伸长量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则单片机的第三输出端和第四输出端均输出低电平；此时，第三开关电源芯片的负输入端和第四开关电源芯片的负输入端均为高电平，第二电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向右旋转；

若割台倾斜度向右超出正常范围，则单片机的第三输出端输出低电平，单片机的第四输出端输出高电平；此时，第三开关电源芯片的负输入端为高电平，第四开关电源芯片的负输入端为低电平，第二电磁换向阀的第一线圈失电，第二电磁换向阀的第二线圈得电，割台的旋转驱动油缸开始缩短，割台开始向左旋转；在此过程中，第二个油缸位移传感器测量旋转驱动油缸的缩短量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则单片机的第三输出端和第四输出端均输出低电平；此时，第三开关电源芯片的负输入端和第四开关电源芯片的负输入端均为高电平，第二电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向左旋转；

在手动工作模式下，当割晒机向前行驶时，割台高度和割台倾斜度随着地面起伏进行变化；此时，通过目测判断割台高度和割台倾斜度是否超出正常范围；

若割台高度低于正常范围，则拨动第一三档开关，使得第一三档开关的第一静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈得电，第一电磁换向阀的第二线圈失电，割台的升降驱动油缸开始伸长，割台开始上升；在此过程中，通过目测判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则拨动第一三档开关，使得第一三档开关的第二静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止上升；

若割台高度高于正常范围，则拨动第一三档开关，使得第一三档开关的第三静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈失电，第一电磁换向阀的第二线圈得电，割台的升降驱动油缸开始缩短，割台开始下降；在此过程中，通过目测判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则拨动第一三档开关，使得第一三档开关的第二静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止下降；

若割台倾斜度向左超出正常范围，则拨动第二三档开关，使得第二三档开关的第一静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈得电，第二电磁换向阀的第二线圈失电，割台的旋转驱动油缸开始伸长，割台开始向右旋转；在此过程中，通过目测判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则拨动第二三档开关，使得第二三档开关的第二静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向右旋转；

若割台倾斜度向右超出正常范围，则拨动第二三档开关，使得第二三档开关的第三静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈失电，第二电磁换向阀的第二线圈得电，割台的旋转驱动油缸开始缩短，割台开始向左旋转；在此过程中，通过目测判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则拨动第二三档开关，使得第二三档开关的第二静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈和第二线圈均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向左旋转。

单片机根据测量结果判断割台高度和割台倾斜度是否超出和是否回到正常范围的具体步骤如下：

单片机根据两个滑板式地形检测机构的角位移传感器的测量结果计算出割台高度实际偏差量H_B、割台倾斜度实际偏差量θ₃、升降驱动油缸的目标伸缩量X₁₀₀、旋转驱动油缸的目标伸缩量X₅₀；具体计算公式如下：

ΔX₁＝X₀+56-sin(θ₁)*586.6；

ΔX₂＝X₀+56-sin(θ₂)*586.6；

H_B＝(ΔX₁+ΔX₂)/2；

θ₃＝arctan(ΔX₂-ΔX₁)/Y；

X₁₀₀＝0.2913*H_B；

X₅₀＝91225+57000*sin(θ₃)^0.5-276；

式中：X₀表示割茬高度；θ₁表示第一个滑板式地形检测机构的角位移传感器的测量结果；θ₂表示第二个滑板式地形检测机构的角位移传感器的测量结果；ΔX₁、ΔX₂均表示中间变量；Y表示两个滑板式地形检测机构的角位移传感器之间的距离；

若割台高度实际偏差量H_B大于预先设定的割台高度允许偏差量H_B0，且割台高度实际偏差量H_B大于零，则单片机判定割台高度低于正常范围；若升降驱动油缸的伸长量大于升降驱动油缸的目标伸缩量X₁₀₀，则单片机判定割台高度回到正常范围；

若割台高度实际偏差量H_B大于预先设定的割台高度允许偏差量H_B0，且割台高度实际偏差量H_B小于零，则单片机判定割台高度高于正常范围；若升降驱动油缸的缩短量大于升降驱动油缸的目标伸缩量X₁₀₀，则单片机判定割台高度回到正常范围；

若割台倾斜度实际偏差量θ₃大于预先设定的割台倾斜度允许偏差量θ₃₀，且割台倾斜度实际偏差量θ₃大于零，则单片机判定割台倾斜度向左超出正常范围；若旋转驱动油缸的伸长量大于旋转驱动油缸的目标伸缩量X₅₀，则单片机判定割台高度回到正常范围；

若割台倾斜度实际偏差量θ₃大于预先设定的割台倾斜度允许偏差量θ₃₀，且割台倾斜度实际偏差量θ₃小于零，则单片机判定割台倾斜度向右超出正常范围；若旋转驱动油缸的缩短量大于旋转驱动油缸的目标伸缩量X₅₀，则单片机判定割台高度回到正常范围。

两个滑板式地形检测机构的角位移传感器的测量结果、两个油缸位移传感器的测量结果、割台高度实际偏差量H_B、割台倾斜度实际偏差量θ₃均通过显示屏进行显示。

与现有割晒机控制装置相比，本发明所述的一种割晒机割台的姿态控制装置及方法通过采用全新的结构和原理，实现了对割晒机的割台进行姿态控制，其不仅具备多元化的工作模式(自动工作模式和手动工作模式)，而且控制精确性更高，因此具备了良好的推广应用价值和前景。

本发明有效解决了现有割晒机控制装置工作模式单一、控制精确性差的问题，适用于割晒机。

附图说明

图1是本发明中一种割晒机割台的姿态控制装置的结构示意图。

图2是本发明中滑板式地形检测机构的结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是本发明中电源转换电路的原理图。

图5是本发明中工作模式切换电路的原理图。

图6是本发明中升降驱动油缸控制电路的原理图。

图7是本发明中旋转驱动油缸控制电路的原理图。

图8为本发明中一种割晒机割台的姿态控制方法的流程示意图。

图中：1-安装立板，2-支撑套筒，3-转轴，4-折杆，5-L形立板，6-支撑轴，7-连接立板，8-滑板，9-角位移传感器。

具体实施方式

一种割晒机割台的姿态控制装置，包括滑板式地形检测机构、油缸位移传感器、电源转换电路、工作模式切换电路、升降驱动油缸控制电路、旋转驱动油缸控制电路、显示屏、单片机、蓄电池；

所述滑板式地形检测机构包括安装立板1、支撑套筒2、转轴3、折杆4、L形立板5、支撑轴6、连接立板7、滑板8、角位移传感器9；

安装立板1呈纵向设置；支撑套筒2呈横向设置，且支撑套筒2贯穿固定于安装立板1上；支撑套筒2的首端设有端壁、尾端设有敞口；转轴3的首端转动穿设于支撑套筒2内、尾端伸至支撑套筒2外；折杆4的前段呈前高后低倾斜设置、后段呈纵向设置；折杆4的前端面与转轴3的尾端侧面固定；L形立板5的竖直段朝下、水平段朝后；L形立板5的竖直段垂直固定于折杆4的后端侧面；支撑轴6呈横向设置，且支撑轴6贯穿固定于L形立板5的水平段；连接立板7的数目为两个，且两个连接立板7均呈纵向设置；两个连接立板7上各贯通开设有一个装配孔，且两个连接立板7分别通过两个装配孔固定装配于支撑轴6的两端侧面；滑板8的上表面分别与两个连接立板7的下端面固定，且滑板8的前边缘和后边缘均向上弯折形成上折边；角位移传感器9贯穿固定于支撑套筒2的端壁，且角位移传感器9的测量端与转轴3的首端面正对；

所述滑板式地形检测机构的数目为两个；第一个滑板式地形检测机构的安装立板1固定于割晒机的机架的左侧面；第二个滑板式地形检测机构的安装立板1固定于割晒机的机架的右侧面；两个滑板式地形检测机构呈左右对称布置；

所述油缸位移传感器的数目为两个；第一个油缸位移传感器贯穿固定于割晒机的割台的升降驱动油缸的尾端壁，且该油缸位移传感器的测量端与升降驱动油缸的活塞固定；第二个油缸位移传感器贯穿固定于割晒机的割台的旋转驱动油缸的尾端壁，且该油缸位移传感器的测量端与旋转驱动油缸的活塞固定；

所述电源转换电路包括第一稳压器U1、第二稳压器U2、第一至第四电容C1～C4；

第一稳压器U1的输入端与+12V电源端连接；第一稳压器U1的输出端作为+5V电源端；第一稳压器U1的公共端接地；第二稳压器U2的输入端与+5V电源端连接；第二稳压器U2的输出端作为+3.3V电源端；第二稳压器U2的公共端接地；第一电容C1的一端与第一稳压器U1的输入端连接，另一端接地；第二电容C2的一端与第一稳压器U1的输出端连接，另一端接地；第三电容C3的一端与第二稳压器U2的输入端连接，另一端接地；第四电容C4的一端与第二稳压器U2的输出端连接，另一端接地；

所述工作模式切换电路包括双刀开关S、第一电阻R1、第二电阻R2、第五电容C5、第六电容C6；

双刀开关S的第一静触点与+3.3V电源端连接；双刀开关S的第一动触点一方面通过第一电阻R1接地，另一方面作为工作模式切换电路的第一输出端OUT1；双刀开关S的第二静触点一方面通过第二电阻R2与+3.3V电源端连接，另一方面作为工作模式切换电路的第二输出端OUT2；双刀开关S的第二动触点接地；第五电容C5的两端分别与双刀开关S的第一静触点和第一动触点连接；第六电容C6的两端分别与双刀开关S的第二静触点和第二动触点连接；

所述升降驱动油缸控制电路包括第一电磁换向阀、第一光电耦合器H1、第二光电耦合器H2、第一继电器K1、第二继电器K2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第一开关电源芯片T1、第二开关电源芯片T2、第一三档开关J1、第三至第十电阻R3～R10；

第一电磁换向阀安装于升降驱动油缸的油路上；

第一光电耦合器H1的正输入端通过第三电阻R3与+3.3V电源端连接；第一光电耦合器H1的负输入端通过第四电阻R4与工作模式切换电路的第二输出端OUT2连接；第一光电耦合器H1的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第一继电器K1的线圈与第一三极管Q1的集电极连接；第一光电耦合器H1的负输出端一方面通过第五电阻R5与第一三极管Q1的基极连接，另一方面通过第六电阻R6接地；第一三极管Q1的发射极接地；第一稳压二极管D1的阴极与第一光电耦合器H1的正输出端连接；第一稳压二极管D1的阳极与第一三极管Q1的集电极连接；第一继电器K1的动触点通过第一电磁换向阀的第一线圈P1与+12V电源端连接；第一继电器K1的常闭静触点与第一开关电源芯片T1的负输入端连接；第一开关电源芯片T1的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第一开关电源芯片T1的负输出端和公共端均接地；第一开关电源芯片T1的使能端作为升降驱动油缸控制电路的第一输入端IN1；第一继电器K1的常开静触点与第一三档开关J1的第一静触点连接；

第二光电耦合器H2的正输入端通过第七电阻R7与+3.3V电源端连接；第二光电耦合器H2的负输入端通过第八电阻R8与工作模式切换电路的第二输出端OUT2连接；第二光电耦合器H2的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第二继电器K2的线圈与第二三极管Q2的集电极连接；第二光电耦合器H2的负输出端一方面通过第九电阻R9与第二三极管Q2的基极连接，另一方面通过第十电阻R10接地；第二三极管Q2的发射极接地；第二稳压二极管D2的阴极与第二光电耦合器H2的正输出端连接；第二稳压二极管D2的阳极与第二三极管Q2的集电极连接；第二继电器K2的动触点通过第一电磁换向阀的第二线圈P2与+12V电源端连接；第二继电器K2的常闭静触点与第二开关电源芯片T2的负输入端连接；第二开关电源芯片T2的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第二开关电源芯片T2的负输出端和公共端均接地；第二开关电源芯片T2的使能端作为升降驱动油缸控制电路的第二输入端IN2；第二继电器K2的常开静触点与第一三档开关J1的第三静触点连接；

第一三档开关J1的动触点接地；

所述旋转驱动油缸控制电路包括第二电磁换向阀、第三光电耦合器H3、第四光电耦合器H4、第三继电器K3、第四继电器K4、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第三开关电源芯片T3、第四开关电源芯片T4、第二三档开关J2、第十一至第十八电阻R11～R18；

第二电磁换向阀安装于旋转驱动油缸的油路上；

第三光电耦合器H3的正输入端通过第十一电阻R11与+3.3V电源端连接；第三光电耦合器H3的负输入端通过第十二电阻R12与工作模式切换电路的第二输出端OUT2连接；第三光电耦合器H3的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第三继电器K3的线圈与第三三极管Q3的集电极连接；第三光电耦合器H3的负输出端一方面通过第十三电阻R13与第三三极管Q3的基极连接，另一方面通过第十四电阻R14接地；第三三极管Q3的发射极接地；第三稳压二极管D3的阴极与第三光电耦合器H3的正输出端连接；第三稳压二极管D3的阳极与第三三极管Q3的集电极连接；第三继电器K3的动触点通过第二电磁换向阀的第一线圈P3与+12V电源端连接；第三继电器K3的常闭静触点与第三开关电源芯片T3的负输入端连接；第三开关电源芯片T3的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第三开关电源芯片T3的负输出端和公共端均接地；第三开关电源芯片T3的使能端作为旋转驱动油缸控制电路的第一输入端IN3；第三继电器K3的常开静触点与第二三档开关J2的第一静触点连接；

第四光电耦合器H4的正输入端通过第十五电阻R15与+3.3V电源端连接；第四光电耦合器H4的负输入端通过第十六电阻R16与工作模式切换电路的第二输出端OUT2连接；第四光电耦合器H4的正输出端一方面与+12V电源端连接，另一方面通过第四继电器K4的线圈与第四三极管Q4的集电极连接；第四光电耦合器H4的负输出端一方面通过第十七电阻R17与第四三极管Q4的基极连接，另一方面通过第十八电阻R18接地；第四三极管Q4的发射极接地；第四稳压二极管D4的阴极与第四光电耦合器H4的正输出端连接；第四稳压二极管D4的阳极与第四三极管Q4的集电极连接；第四继电器K4的动触点通过第二电磁换向阀的第二线圈P4与+12V电源端连接；第四继电器K4的常闭静触点与第四开关电源芯片T4的负输入端连接；第四开关电源芯片T4的正输入端和正输出端均与+12V电源端连接；第四开关电源芯片T4的负输出端和公共端均接地；第四开关电源芯片T4的使能端作为旋转驱动油缸控制电路的第二输入端IN4；第四继电器K4的常开静触点与第二三档开关J2的第三静触点连接；

第二三档开关J2的动触点接地；

单片机的第一输入端与第一个滑板式地形检测机构的角位移传感器9的输出端连接；单片机的第二输入端与第二个滑板式地形检测机构的角位移传感器9的输出端连接；单片机的第三输入端与第一个油缸位移传感器的输出端连接；单片机的第四输入端与第二个油缸位移传感器的输出端连接；单片机的第五输入端与工作模式切换电路的第一输出端OUT1连接；单片机的第一输出端与升降驱动油缸控制电路的第一输入端IN1连接；单片机的第二输出端与升降驱动油缸控制电路的第二输入端IN2连接；单片机的第三输出端与旋转驱动油缸控制电路的第一输入端IN3连接；单片机的第四输出端与旋转驱动油缸控制电路的第二输入端IN4连接；单片机的第五输出端与显示屏的输入端连接；

蓄电池的输出端与+12V电源端连接。

所述角位移传感器9为非接触霍尔角位移传感器；所述油缸位移传感器为LWH拉杆式油缸位移传感器；所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀均为三位四通电磁换向阀；所述第一至第四三极管Q1～Q4均为NPN型三极管；所述第一至第四开关电源芯片T1～T4均为大功率开关电源芯片；所述第一三档开关J1、第二三档开关J2均为三档船型开关；所述单片机为STM32F103ZET6型单片机。

一种割晒机割台的姿态控制方法(该方法是基于本发明所述的一种割晒机割台的姿态控制装置实现的)，该方法是采用如下步骤实现的：

首先，通过双刀开关S选择控制装置的工作模式：

当双刀开关S断开时，工作模式切换电路的第一输出端OUT1为低电平，工作模式切换电路的第二输出端OUT2为高电平；此时，单片机开始工作，第一至第四光电耦合器H1～H4均失电，第一至第四三极管Q1～Q4均截止，第一至第四继电器K1～K4的线圈均失电，第一至第四继电器K1～K4的常闭静触点均与动触点接通，控制装置进入自动工作模式；

当双刀开关S闭合时，工作模式切换电路的第一输出端OUT1为高电平，工作模式切换电路的第二输出端OUT2为低电平；此时，单片机停止工作，第一至第四光电耦合器H1～H4均得电，第一至第四三极管Q1～Q4均导通，第一至第四继电器K1～K4的线圈均得电，第一至第四继电器K1～K4的常开静触点均与动触点接通，控制装置进入手动工作模式；

在自动工作模式下，当割晒机向前行驶时，割台高度和割台倾斜度随着地面起伏进行变化；当割晒机左侧的地面凸起时，第一个滑板式地形检测机构的滑板8上升，并带动转轴3进行逆时针旋转，角位移传感器9测量转轴3的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；当割晒机左侧的地面凹陷时，第一个滑板式地形检测机构的滑板8下降，并带动转轴3进行顺时针旋转，角位移传感器9测量转轴3的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；当割晒机右侧的地面凸起时，第二个滑板式地形检测机构的滑板8上升，并带动转轴3进行逆时针旋转，角位移传感器9测量转轴3的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；当割晒机右侧的地面凹陷时，第二个滑板式地形检测机构的滑板8上升，并带动转轴3进行顺时针旋转，角位移传感器9测量转轴3的旋转角度，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台高度和割台倾斜度是否超出正常范围；

若割台高度低于正常范围，则单片机的第一输出端输出高电平，单片机的第二输出端输出低电平；此时，第一开关电源芯片T1的负输入端为低电平，第二开关电源芯片T2的负输入端为高电平，第一电磁换向阀的第一线圈P1得电，第一电磁换向阀的第二线圈P2失电，割台的升降驱动油缸开始伸长，割台开始上升；在此过程中，第一个油缸位移传感器测量升降驱动油缸的伸长量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则单片机的第一输出端和第二输出端均输出低电平；此时，第一开关电源芯片T1的负输入端和第二开关电源芯片T2的负输入端均为高电平，第一电磁换向阀的第一线圈P1和第二线圈P2均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止上升；

若割台高度高于正常范围，则单片机的第一输出端输出低电平，单片机的第二输出端输出高电平；此时，第一开关电源芯片T1的负输入端为高电平，第二开关电源芯片T2的负输入端为低电平，第一电磁换向阀的第一线圈P1失电，第一电磁换向阀的第二线圈P2得电，割台的升降驱动油缸开始缩短，割台开始下降；在此过程中，第一个油缸位移传感器测量升降驱动油缸的缩短量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则单片机的第一输出端和第二输出端均输出低电平；此时，第一开关电源芯片T1的负输入端和第二开关电源芯片T2的负输入端均为高电平，第一电磁换向阀的第一线圈P1和第二线圈P2均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止下降；

若割台倾斜度向左超出正常范围，则单片机的第三输出端输出高电平，单片机的第四输出端输出低电平；此时，第三开关电源芯片T3的负输入端为低电平，第四开关电源芯片T4的负输入端为高电平，第二电磁换向阀的第一线圈P3得电，第二电磁换向阀的第二线圈P4失电，割台的旋转驱动油缸开始伸长，割台开始向右旋转；在此过程中，第二个油缸位移传感器测量旋转驱动油缸的伸长量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则单片机的第三输出端和第四输出端均输出低电平；此时，第三开关电源芯片T3的负输入端和第四开关电源芯片T4的负输入端均为高电平，第二电磁换向阀的第一线圈P3和第二线圈P4均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向右旋转；

若割台倾斜度向右超出正常范围，则单片机的第三输出端输出低电平，单片机的第四输出端输出高电平；此时，第三开关电源芯片T3的负输入端为高电平，第四开关电源芯片T4的负输入端为低电平，第二电磁换向阀的第一线圈P3失电，第二电磁换向阀的第二线圈P4得电，割台的旋转驱动油缸开始缩短，割台开始向左旋转；在此过程中，第二个油缸位移传感器测量旋转驱动油缸的缩短量，并将测量结果发送至单片机；单片机根据测量结果判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则单片机的第三输出端和第四输出端均输出低电平；此时，第三开关电源芯片T3的负输入端和第四开关电源芯片T4的负输入端均为高电平，第二电磁换向阀的第一线圈P3和第二线圈P4均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向左旋转；

在手动工作模式下，当割晒机向前行驶时，割台高度和割台倾斜度随着地面起伏进行变化；此时，通过目测判断割台高度和割台倾斜度是否超出正常范围；

若割台高度低于正常范围，则拨动第一三档开关J1，使得第一三档开关J1的第一静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈P1得电，第一电磁换向阀的第二线圈P2失电，割台的升降驱动油缸开始伸长，割台开始上升；在此过程中，通过目测判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则拨动第一三档开关J1，使得第一三档开关J1的第二静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈P1和第二线圈P2均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止上升；

若割台高度高于正常范围，则拨动第一三档开关J1，使得第一三档开关J1的第三静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈P1失电，第一电磁换向阀的第二线圈P2得电，割台的升降驱动油缸开始缩短，割台开始下降；在此过程中，通过目测判断割台高度是否回到正常范围；若割台高度回到正常范围，则拨动第一三档开关J1，使得第一三档开关J1的第二静触点与动触点接通；此时，第一电磁换向阀的第一线圈P1和第二线圈P2均失电，割台的升降驱动油缸停止动作，割台停止下降；

若割台倾斜度向左超出正常范围，则拨动第二三档开关J2，使得第二三档开关J2的第一静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈P3得电，第二电磁换向阀的第二线圈P4失电，割台的旋转驱动油缸开始伸长，割台开始向右旋转；在此过程中，通过目测判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则拨动第二三档开关J2，使得第二三档开关J2的第二静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈P3和第二线圈P4均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向右旋转；

若割台倾斜度向右超出正常范围，则拨动第二三档开关J2，使得第二三档开关J2的第三静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈P3失电，第二电磁换向阀的第二线圈P4得电，割台的旋转驱动油缸开始缩短，割台开始向左旋转；在此过程中，通过目测判断割台倾斜度是否回到正常范围；若割台倾斜度回到正常范围，则拨动第二三档开关J2，使得第二三档开关J2的第二静触点与动触点接通；此时，第二电磁换向阀的第一线圈P3和第二线圈P4均失电，割台的旋转驱动油缸停止动作，割台停止向左旋转。

单片机根据测量结果判断割台高度和割台倾斜度是否超出和是否回到正常范围的具体步骤如下：

单片机根据两个滑板式地形检测机构的角位移传感器9的测量结果计算出割台高度实际偏差量H_B、割台倾斜度实际偏差量θ₃、升降驱动油缸的目标伸缩量X₁₀₀、旋转驱动油缸的目标伸缩量X₅₀；具体计算公式如下：

ΔX₁＝X₀+56-sin(θ₁)*586.6；

ΔX₂＝X₀+56-sin(θ₂)*586.6；

H_B＝(ΔX₁+ΔX₂)/2；

θ₃＝arctan(ΔX₂-ΔX₁)/Y；

X₁₀₀＝0.2913*H_B；

X₅₀＝91225+57000*sin(θ₃)^0.5-276；

式中：X₀表示割茬高度；θ₁表示第一个滑板式地形检测机构的角位移传感器9的测量结果；θ₂表示第二个滑板式地形检测机构的角位移传感器9的测量结果；ΔX₁、ΔX₂均表示中间变量；Y表示两个滑板式地形检测机构的角位移传感器9之间的距离；

若割台高度实际偏差量H_B大于预先设定的割台高度允许偏差量H_B0，且割台高度实际偏差量H_B大于零，则单片机判定割台高度低于正常范围；若升降驱动油缸的伸长量大于升降驱动油缸的目标伸缩量X₁₀₀，则单片机判定割台高度回到正常范围；

若割台高度实际偏差量H_B大于预先设定的割台高度允许偏差量H_B0，且割台高度实际偏差量H_B小于零，则单片机判定割台高度高于正常范围；若升降驱动油缸的缩短量大于升降驱动油缸的目标伸缩量X₁₀₀，则单片机判定割台高度回到正常范围；

若割台倾斜度实际偏差量θ₃大于预先设定的割台倾斜度允许偏差量θ₃₀，且割台倾斜度实际偏差量θ₃大于零，则单片机判定割台倾斜度向左超出正常范围；若旋转驱动油缸的伸长量大于旋转驱动油缸的目标伸缩量X₅₀，则单片机判定割台高度回到正常范围；

若割台倾斜度实际偏差量θ₃大于预先设定的割台倾斜度允许偏差量θ₃₀，且割台倾斜度实际偏差量θ₃小于零，则单片机判定割台倾斜度向右超出正常范围；若旋转驱动油缸的缩短量大于旋转驱动油缸的目标伸缩量X₅₀，则单片机判定割台高度回到正常范围。

两个滑板式地形检测机构的角位移传感器9的测量结果、两个油缸位移传感器的测量结果、割台高度实际偏差量H_B、割台倾斜度实际偏差量θ₃均通过显示屏进行显示。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。