向日葵联合收获机测产系统的设计与实现
向日葵联合收获机测产系统的设计与实现
【摘要】： 测产系统作为现代联合收获机械中的主要精细化装备,通过获取联合收获机在田间作业时的谷物质量、作业面积和地理位置信息,从而实现产量监测。其中谷物质量流量传感器是测产系统的关键部件,目前对传感器的研究多集中于具有升运器输送结构的联合收获机,对气力输送结构的收获机未有研究,因此开展基于气力输送结构的向日葵联合收获机质量流量检测的研究,包括传感器的结构优化和产量信号的去噪处理,对传感器技术的发展的和测产系统的研发有着重要意义。对气力输送结构的向日葵联合收获机测产系统的设计与实现内容如下:(1)向日葵联合收获机测产系统设计。针对向日葵联合收获机,对收获机的横向绞龙输送和气力输送部分设计了测产试验台。在气力输送结构出料口位置安装冲量传感器,获取谷物冲击信息;选用RTK定位系统,定位精度2mm,获取收获机行驶速度和实时定位信息。(2)冲量传感器模拟仿真试验。对冲量传感器做应力应变分析,确定了传感器的应力应变主要集中在弹性元件双孔位置。对传感器二阶系统做了模态仿真分析,计算求解得亚克力材料和中间固支的安装方式低阶固有频率最大,传感器系统稳定性最好。(3)测产模型的模型研究。通过试验台标定试验,验证了仿真试验结果,选择亚克力材料和中间固支方式时结构稳定性最好;对优化后的冲量传感器做产量标定试验,建立了向日葵籽粒质量m与传感器电压u和风机出口速度v的二元函数模型;试验表明,二元函数模型的均方根误差为3.28%,具有较好的鲁棒性。(4)产量信号处理与田间试验。根据冲量传感器电压信号中提取的噪声特征,选择db4小波基、1层分解尺度和自适应阈值滤波方式,对信号进行分解滤除;田间数据进行小波处理后相对误差为4.25%,实现了向日葵产量快速精准测量。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2021
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