CN116458320B 馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置以及監測調控方法 （江蘇大學）

馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分本發明提供了一種馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置以及監測調射激光傳感器模組二對一級薯土輸送分離裝置2所述桿條碎土器(2)設置在第一薯土分離輸送裝置的第一桿條輸送鏈(9)輸送入料口上方、且與輸送方向垂直，所述桿條碎土器(2)為圓周方向均勻設置有多根長桿的圓筒結所述雍土堵塞監測裝置包括對射激光傳感器模組一(5)、對射激光傳感器模組二(6)、光傳感器模組一(5)靠近桿條碎土器(2)設置且位于桿條碎土器(2)下游，對射激光傳感器模組二(6)靠近第一桿條輸送鏈(9)出料口設置；超聲波傳感器(8)設置在第一薯土分離輸模糊PID控制系統，所述激振器(12)設置在第二薯土分離輸送裝置上的第二桿條輸送鏈測土壤透篩量；模糊PID控制系統根據矩形光纖傳感器模組(15)檢測的土壤透篩量與設定2.根據權利要求1所述的馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置，3.根據權利要求1所述的馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置，4.根據權利要求3所述的馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置，過調節螺母(305)與立柱(307)螺紋連接實現限位，支撐板(309)下方螺紋連接有調節螺栓5.根據權利要求1_4中任一項所述的馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測36.根據權利要求1所述的馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置，(121)端部安裝有承托第二桿條輸送鏈(11)的圓柱滾子(123)，轉軸(122)一端延伸出軸承座固定有垂直于轉軸(122)的擺臂(125)，擺臂(125)與電動推桿(14)一端鉸接，電動推桿7.根據權利要求1所述的馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置，8.根據權利要求1所述的馬鈴薯聯合收獲機雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置，平和豎直方向上對齊，光發射器和光強接收器分別通過第二螺釘(151)固定在矩形光纖傳9.基于權利要求1所述薯土輸送分離裝置雍土堵塞監測和薯土分離監測調控裝置的監系統初始化后，將系統調試至最佳狀態進行試收輸送入料口和出料口薯土厚度的差值s＝h值的設定值s設為μs_2σs、超聲波傳感器(8)到薯土上表面距離的設定值為h3設為Hns-2oi,、根據經驗設置輸送入料口和出料口薯土厚度的差值的設定值s設、超聲波傳感器(8)到超聲波傳感器(8)檢測值h1實、h2實，獲得實測的輸送入料口和出料口薯土厚度的差值s實=4控制器計算測得的實際土壤透篩量檢測值v實與設定值v設的偏差e以及偏差的變化率ec，偏P0I0運動的頻率和行程，進而控制激振器(12)對第二桿條輸送鏈(11)的振動頻率和振動幅度，5薯聯合收獲機尚沒有對土壤分離率進行監測的裝置，更無法對薯土分離過程進行實時調薯聯合收獲機薯土輸送分離裝置發生雍土堵塞時無法及時預警的問題和無法對薯土分離[0007]所述桿條碎土器設置在第一薯土分離輸送裝置的第一桿條輸送鏈輸送入料口上6在兩個立柱上實現沿立柱上下移動，兩組壓縮彈簧套接在兩個立柱上且設置在支架上方，7[0017]基于所述薯土輸送分離裝置雍土堵塞監測及薯土分離監測調控裝置的監測調控料口薯土厚度的差值s＝h1_h2，計算試控制器計算測得的實際土壤透篩量檢測值v實與設定值v設的偏差e以及偏差的變化率ec，偏8離裝置的薯土混合物厚度進行監測，超聲波傳感器可監測超聲波傳感器到薯土上表面距[0031]本發明中矩形光纖傳感器模組可以對各級薯土輸送分離裝置的土壤透篩量進行[0037]圖5為本發明所述對射激光傳感器模組一/對射激光傳感器模組二測量薯土物料9[0046]圖14為本發明所述的薯土輸送分離雍土堵塞監測及薯土分離監測調控系統流程破碎效果和薯土混合物上表面的平整效果，使薯土混合物在第一桿條輸送鏈上分布更均[0050]結合圖3，桿條碎土器2兩端通過浮動調節裝置3與第一薯土分離輸送裝置兩側側[0051]支架301一側固定有帶螺紋的圓柱，浮動調節裝置3上設置有定刀片306，定刀片條碎土器2旋轉時莖蔓枝葉纏繞住桿條碎土器2，另外還可通過定刀片306兩側的螺母進行二6均包含若干對對射激光傳感器，每對對射激光傳感器包含一個激光發射器和一個激光薯土混合物的近似厚度可表示為h＝d+x*m，本實施例中采用1號傳感器距離第一桿條輸送[0054]超聲波傳感器8通過U形支架7固定在第一薯土分離輸送裝置內第一桿條輸送鏈上方，U形支架7的兩U形側邊分別固定在第一薯土分離輸送裝置的兩側且U形支架7設置在對射激光傳感器模組一5和對射激光傳感器模組二6之間。超聲波傳感器8距離第一桿條輸送光傳感器模組一5實際檢測薯土厚度為h1實，對射激光傳感器模組二6實際檢測薯土厚度為端固定有帶螺紋的圓柱，圓柱滾子123套接在圓柱上并通過限位螺母124對圓柱滾子123一在第二薯土分離輸送裝置的兩側且每對光發射器、光強接收器在水平和豎直方向上對齊，光發射器和光強接收器分別通過第二螺釘151固定在矩形光纖傳感器模組15的第二保護殼[0057]矩形光纖傳感器模組15測量土壤透篩量的原理如圖10所糊控制器將偏差e以及偏差的變化率ec模糊化后，根據控制規則調整表將模糊集合推理出的基本論域為Ar,t-l,I}Art-0.1,0.1?Arat-2,2}各個變量的離散論域均取{_3，_值。[0065]在線運行過程中，薯土比例控制系統利用上述模糊控制規則完成對PID控制器比[0066]如圖14所示，本發明薯土輸送分離裝置雍土堵塞監測及料口和出料口薯土厚度的差值s＝h1_h2，2σs[0069]根據經驗設置輸送入料口和出料口薯土厚度的差值的設定值s設、略轉化為PID控制器比例單元KP、積分單元KI和微分單元KD的修正參數并將[0073]xi是修正參數Ar,AxrAra模糊集合中的一個數據點，μN(xi)是數據點的基本論域為各參數的離散論