自动避苗双刀锄草机的控制方法.docx

自动避苗双刀锄草机的控制方法专利名称：自动避苗双刀锄草机的控制方法技术领域：本发明涉及农业机械控制方法技术领域，尤其是涉及ー种自动避苗双刀锄草机的控制方法背景技术：农田杂草影响田间作物的产量和品质，我国毎年因农田杂草损失粮食总产量的10%左右目前，锄草方式多通过化学或人工方法但是，化学锄草会带来杂草抗药性增强、环境污染和药剂残留等问题；人工锄草效率低、成本高为此，机械锄草逐渐成为主流其中，双刀锄草机是ー种极为高效的锄草机械该锄草机并排设置有2个锄刀，锄刀具有豁ロ且分别连接有电机，电机可以采用直流伺服电机，适用于多行平行田间作物的锄草但是，该锄草机易造成对田间作物的误除，所以人们希望精确控制锄刀的动作，从而锄草时能够及时避苗(即，避免对作物的误除)发明内容本发明的目的是提供ー种自动避苗双刀锄草机的控制方法，它具有能够精确控制锄刀的动作，从而精确锄草、有效避苗的特点为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是自动避苗双刀锄草机的控制方法，该双刀锄草机用于为多行平行田间作物的锄草，该双刀锄草机包括并排设置的2个锄刀，锄刀具有豁ロ且分别连接有电机，所述自动避苗双刀锄草机的控制方法包括(I)设置上位机，用于检测2个锄刀的刀苗距离Cl1和d2 ；(2)设置增量式旋转编码器，用于检测2个锄刀的角度值a i和α 2 ;(3)设置测速轮，用于检测锄草机的前进速度V ；(4)设置单片机，该单片机接收到刀苗距离Cl1和d2、锄刀的角度值a i和α 2、锄草机的前进速度V之后，单片机的控制系统向电机发出电机转速Ii1和η2以及锄刀角度的控制信号。

所述ηι、η2与刀苗距离Cl1和d2、锄刀的角度值a i和α 2、锄草机的前进速度V的 ' 60 χ 1000 χ (360-α,) χ F へ360 χ .1 60X1000X(360-aJxV n2 =--- ο 2360 χ も设置零位基准霍尔开关，在锄刀每旋转一周至零位时，该零位基准霍尔开关工作，増量式旋转编码器重新标定锄刀的角度值CI1和α2设置报警器，当V彡2. 5km/h时，报警器报警所述单片机采用C8051R)20单片机，该单片机通过串ロ I接收上位机的刀苗距离Cl1和d2、通过传感器接收2个锄刀的角度值a i和α 2以及前进速度V本发明和现有技术相比所具有的优点是1、能够精确控制锄刀的动作，从而精确锄草、有效避苗本发明的自动避苗双刀锄草机的控制方法通过及时采集锄刀角度值、锄草机的行进速度、刀苗距离(即锄刀和作物的距离值)，通过控制算法实现对锄刀转速、角度的精准实时控制，使锄刀在两田间作物之间连续旋转一周进行苗间锄草作业且能够安全避苗2、能够连续作业锄刀每旋转一周时，零位基准霍尔开关启动，増量式旋转编码器对锄刀角度相位进行一次零位校准，减小角度测量的累积误差，提高角度测量的精确性与稳定性。

下面结合附图和实施例对本发明进ー步说明图I是本发明的所用锄草机的锄刀的工作过程示意图；图2是本发明的实施例的工作流程框图； 图3是本发明的控制流程图图中10、作物；20、锄刀，21、豁ロ具体实施例方式以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围实施例，见图I和图2所示自动避苗双刀锄草机的控制方法，该锄草机用于为多行平行田间作物10的锄草，该双刀锄草机包括并排设置的2个锄刀20，锄刀20具有豁ロ21且分别连接有电机，电机可以采取直流伺服电机该控制方法包括(I)设置上位机，用于检测2个锄刀20的刀苗距离Cl1和d2上位机可以是锄草机上部设置的摄像装置、红外检测装置等部件2)设置增量式旋转编码器，用于检测2个锄刀20的角度值a i和α 23)设置测速轮，用于检测锄草机的前进速度V4)设置单片机该单片机采取C8051F020单片机该单片机通过串ロ I接收接收到刀苗距离Cl1和d2、通过传感器接收锄刀20的角度值a i和α 2、锄草机的前进速度V之后，单片机的控制系统向电机发出电机转速Ii1和η2以及锄刀20角度的控制信号其中，电机转速叫、η2与刀苗距离Cl1和d2、锄刀20的角度值a i和α 2、锄草机的' 60 χ 1000 χ (360-Q1) χ F前进速度V的关系为” 60X10OOx(360-α2)χΓw Z= -=- ο 2360 χ /2上述关系式的原理为根据避苗锄草要求，在时间T1内，当锄草机装置前行距离Cl1时，其中的一个锄刀20应从CI1位置旋转至0°位置实现避苗；在时间T2内，当锄草机器前进距离(12时，另ー个锄刀20应从Ci2位置旋转至0°位置实现避苗。

显然，0°位置机作物10所在的位置这样，有PrJV X IOOO^ = CZ1权利要求1.自动避苗双刀锄草机的控制方法，该双刀锄草机用于为多行平行田间作物的锄草，该双刀锄草机包括并排设置的2个锄刀，锄刀具有豁ロ且分别连接有电机，其特征在于 (1)设置上位机，用于检测2个锄刀的刀苗距离Cl1和d2； (2)设置增量式旋转编码器，用于检测2个锄刀的角度值ai和α 2 ; (3)设置测速轮，用于检测锄草机的前进速度V; (4)设置单片机，该单片机接收到刀苗距离Cl1和d2、锄刀的角度值Ci1和α2、锄草机的前进速度V之后，单片机的控制系统向电机发出电机转速Ii1和η2以及锄刀角度的控制信号2.根据权利要求I所述的自动避苗双刀锄草机的控制方法，其特征在干所述ηι、η2与刀苗距离Cl1和d2、锄刀的角度值Ci1和α2、锄草机的前进速度V的关系为3.根据权利要求I所述的自动避苗双刀锄草机的控制方法，其特征在于设置零位基准霍尔开关，在锄刀每旋转一周至零位时，该零位基准霍尔开关工作，増量式旋转编码器重新标定锄刀的角度值Q1和α24.根据权利要求I所述的自动避苗双刀锄草机的控制方法，其特征在于设置报警器，当VS 2. 5km/h时，报警器报警。

5.根据权利要求I至4任一项所述的自动避苗双刀锄草机的控制方法，其特征在于所述单片机采用C8051R)20单片机，该单片机通过串ロ I接收上位机的刀苗距离Cl1和d2、通过传感器接收2个锄刀的角度值a i和α 2以及前进速度V全文摘要本发明公开了一种自动避苗双刀锄草机的控制方法，包括设置上位机，用于检测2个锄刀的刀苗距离d1和d2；设置增量式旋转编码器，用于检测2个锄刀的角度值α1和α2；设置测速轮，用于检测锄草机的前进速度V；设置单片机，该该单片机采取C8051F020单片机该单片机通过串口1接收接收到刀苗距离d1和d2、通过传感器接收锄刀20的角度值α1和α2、锄草机的前进速度V之后，单片机的控制系统向电机发出电机转速n1和n2以及锄刀20角度的控制信号本发明所具有的优点是能够精确控制锄刀的动作，从而能够精确锄草、有效避苗。