Desarrollo de sistema de ajuste y control de postura de la barra de pulverización amplia
Autores: Li, Jinyang; Nie, Zhenyu; Chen, Yunfei; Ge, Deqiang; Li, Meiqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de sistema de ajuste y control de postura de la barra de pulverización amplia
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Distribución constante de gotas
Reducir la deriva de pulverización
Barra de pulverización paralela
Sistema de control activo
Sistema hidráulico
Suspensión de la barra
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Para obtener una distribución de gotas más consistente y reducir la deriva de pulverización, es necesario mantener toda la barra de pulverización paralela al dosel del cultivo o al suelo y mantener una cierta distancia de las boquillas de pulverización al dosel del cultivo o al suelo. Se desarrolló un sistema de control activo de alto rendimiento para la suspensión trapezoidal de la barra. El sistema hidráulico y el circuito de hardware del sistema de control de la barra se diseñaron en base al análisis de la configuración de la suspensión trapezoidal activa. Se desarrollaron modelos matemáticos de cilindros hidráulicos controlados por válvulas y suspensiones activas de la barra. Se realizaron simulaciones de respuesta al escalón y análisis de respuesta en el dominio de la frecuencia de la suspensión pasiva mediante Simulink, y luego se determinaron los parámetros clave de la suspensión de la barra y el sistema hidráulico. Se propuso un algoritmo de control de avance proporcional integración diferenciación (FPID) para mejorar el rendimiento de seguimiento. El sistema de control diseñado se ensambló en una barra de 24 m con suspensión trapezoidal. La característica de respuesta del sistema de control activo de la barra se probó con la señal de paso y la señal sinusoidal de una plataforma de movimiento hidráulico de seis grados de libertad. En primer lugar, se comparó el rendimiento de seguimiento del sistema de control de equilibrio activo para los algoritmos de control PID (proporción integración diferenciación) y FPID para una señal seno dada de 0.2 Hz. Luego, para el sistema de control de seguimiento del suelo, se probaron las características de respuesta en terrenos desafiantes y el rendimiento de seguimiento en terrenos menos desafiantes. Los resultados del experimento de campo indican que el ángulo de inclinación máximo del chasis fue mientras que el ángulo de inclinación máximo de la barra fue . Los resultados muestran que el sistema de ajuste y control de la barra diseñado puede ajustar efectivamente el movimiento de la barra en tiempo real y cumplir con los requisitos de operación en campo.
Descripción
Para obtener una distribución de gotas más consistente y reducir la deriva de pulverización, es necesario mantener toda la barra de pulverización paralela al dosel del cultivo o al suelo y mantener una cierta distancia de las boquillas de pulverización al dosel del cultivo o al suelo. Se desarrolló un sistema de control activo de alto rendimiento para la suspensión trapezoidal de la barra. El sistema hidráulico y el circuito de hardware del sistema de control de la barra se diseñaron en base al análisis de la configuración de la suspensión trapezoidal activa. Se desarrollaron modelos matemáticos de cilindros hidráulicos controlados por válvulas y suspensiones activas de la barra. Se realizaron simulaciones de respuesta al escalón y análisis de respuesta en el dominio de la frecuencia de la suspensión pasiva mediante Simulink, y luego se determinaron los parámetros clave de la suspensión de la barra y el sistema hidráulico. Se propuso un algoritmo de control de avance proporcional integración diferenciación (FPID) para mejorar el rendimiento de seguimiento. El sistema de control diseñado se ensambló en una barra de 24 m con suspensión trapezoidal. La característica de respuesta del sistema de control activo de la barra se probó con la señal de paso y la señal sinusoidal de una plataforma de movimiento hidráulico de seis grados de libertad. En primer lugar, se comparó el rendimiento de seguimiento del sistema de control de equilibrio activo para los algoritmos de control PID (proporción integración diferenciación) y FPID para una señal seno dada de 0.2 Hz. Luego, para el sistema de control de seguimiento del suelo, se probaron las características de respuesta en terrenos desafiantes y el rendimiento de seguimiento en terrenos menos desafiantes. Los resultados del experimento de campo indican que el ángulo de inclinación máximo del chasis fue mientras que el ángulo de inclinación máximo de la barra fue . Los resultados muestran que el sistema de ajuste y control de la barra diseñado puede ajustar efectivamente el movimiento de la barra en tiempo real y cumplir con los requisitos de operación en campo.