为了提高拖拉机在农田环境中自主导航作业的控制精度,设计开发了3种基于不同类型电机的方向盘转向控制系统,在分析步进电机,伺服电机和步进伺服电机3种电机的参数及其性能差异的基础上,设计了北斗平地设备自动转向执行机构,并配备了工控机PC、PLC控制器、前轮转角检测机构和GNSS定位系统等设备。设计了工控机车载终端软件,能够实现自动导航的嵌套双闭环控制及相应PID控制算法,设计了控制系统的电气原理图和PLC转向程序,在混凝土路面和田间播种作业两种工况下进行了拖拉机自动导航实验。实验结果表明,当拖拉机作业速度为0.8m/s时,两种实验条件下,步进北斗平地设备的均方根误差分别为8.81cm和12.09cm,伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.85cm和10.55cm,步进伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.54cm和5.53cm,步进伺服电机在方向盘转向控制系统中自动导航效果较好。
激光平地机的优点是控制精度高,设备制造成本低。缺点是作业半径有限,作业环境适应性差,如风,沙,尘,雾霾等天气无法正常作业,作业用地的高低差大,信息化程度低。与卫星平地机相比,优点恰好是北斗平地设备的缺点。卫星平地机的工作半径远大于400米激光平地机的较大工作半径。理论上,工作半径不小于5000米。它对操作环境具有很强的适应性。它不受恶劣天气的影响,对地块高差没有限制,信息化程度高。北斗平地设备的缺点是控制精度低于激光平地机。卫星平地机的控制精度为3厘米,激光平地机的控制精度为2.5厘米。卫星平地机的制造成本高于激光平地机的制造成本。
GPS /北斗技术在农业生产中的应用是农业生产进步的体现,也有利于现代农业生产能力的提高。随着科学技术的发展和进步,过去的生产方式已经不适应管理模式和现代农业理念。有必要使用先进技术来提高农业发展水平。随着农业机械化技术的发展,北斗平地设备将被应用在现代农业生产领域,以提高整体农业生产效率。基于GPS /北斗技术的应用,未来的农机应用将实现智能操作甚至无人操作。同时,由于引入了北斗平地设备运行技术,可以实现农作物生长状况的分析和数据采集,并且在种植活动之前,可以将GPS /北斗导航技术与GIS地理信息相结合的应用。可以分析技术土壤结构中的营养元素为作物品种的选择提供了技术支持。基于土壤肥力数据分析技术的应用,可以进行准确的施肥和除草技术应用。
1、新的显示控制器;集成控制器和显示屏,完美的视觉操作,智能准确2、北斗专用接收器;北斗平地设备与基站互通的信号由无线电台发送,信号稳定,并且为操作提供了高达2cm的精度。3、地面基站系统;地面基站主要提供更准确的位置信息以通过无线电站进行传输。4、北斗卫星天线;外部无线电天线具有更高的接收灵敏度和高性能。系统配置计划功能;集成控制器和显示屏,完美的视觉操作,智能准确,控制器使用寿命长,地面基站不受天气影响,使用中国自主开发的北斗平地设备,所有信号业务都是免费的。