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种子是农业生产中最基本的生产资料,对我国农业增产的贡献率达到了30%。良种的培育需要进行田间育种试验,育种小区谷物种子收获是田间育种试验的最终环节,收获质量与效率直接影响试验结果的正确性,影响优良品种的选育。小区联合收获机的使用,有效地提高了小区收获作业效率,减少了种子损失。但由于每块试验小区所设置的种植条件各不相同,小区收获机的作业状态会随着试验小区的不同而不断变化,如果不能及时调整作业参数,将会导致小区收获机发生故障,影响收获质量与效率,严重时会导致脱粒滚筒或其他工作部件发生堵塞,损坏机器。而人工调节难以获得良好的调控效果,所以有必要设计小区谷物联合收获机智能调控系统,根据不同小区作业条件调节其作业速度,使其处于最佳工作状态。本文中以小区稻麦、小区玉米联合收获机为研究对象开展智能调控系统研究,主要研究内容如下:(1)在对小区稻麦和小区玉米联合收获机作业过程分析的基础上,确定调控系统所需要具备的功能:堵塞故障预报警、作业速度实时在线调控;通过分析各工作部件对小区谷物联合收获机收获质量的影响,确定系统监测对象与输入输出参数,对系统进行总体方案设计;根据系统的设计原则和系统设计要求,对系统硬件设备进行选型。(2)进行调控系统调控方案与预报警方案设计提出系统堵塞故障诊断方法,建立预报警判断规则;分析小区谷物联合收获机行走系统作业速度的控制过程,建立阀控液压伺服系统的数学模型,确定伺服系统液压马达转速8)对输入电压的传递函数,在此基础上设计作业速度模糊PID控制器,建立模糊控制规则表,并对模糊PID进行Simulink仿真;设计脱粒滚筒转速—期望作业速度模糊控制器,以文献[45]中脱粒滚筒试验数据作为仿真模型输入信号,对模糊PID作业速度调控算法进行仿真试验验证;进行不同幅值脉冲信号扰动信号下的调控算法仿真试验,进一步分析调控算法的动态响应性能,评估算法的有效性。(3)调控系统的软硬件设计。配置硬件设备协议转换器、S7-1200 PLC CPU模块、通讯模块、模拟量I/O模块以及触摸屏的具体参数;设计S7-1200 PLC软件程序,主要包括发动机报文解析程序、堵塞故障预报警规则程序及模糊PID调控算法程序;设计触摸屏界面程序,主要包括预报警监测界面、参数设定界面以及转速数据存储设计,触摸屏系统与关键元件的安全防护设计。(4)以4YWZ-1.0型小区玉米联合收获机为对象,安装调控系统,进行系统性能测试,验证各工作部件预报警规则的正确性。