录用日期: 2026-01-08
摘要:
再生稻头季收获时需要根据品种特性保留适宜的留茬高度,以确保再生季顺利萌发。我国现有谷物联合收割机在收获再生稻时,由于田间地块起伏不平,常需频繁调节割台高度。目前该操作主要依赖驾驶员手动完成,不仅劳动强度大,也制约了收获效率的提升。为此,本研究设计了一种再生稻收割机割台高度自适应调控系统。首先,建立了割台高度控制系统的仿形轮结构模型;其次,对4LZ-1.6Z型谷物联合收割机的液压系统进行改装优化,并基于Simulink搭建控制系统仿真模型,对比分析了经典PID与模糊PID两种控制策略的系统性能;然后,以响应精度和响应速度为试验指标开展性能验证,结果表明,经典PID控制的平均绝对误差为17.3 mm,模糊PID控制为10.5 mm;在响应速度方面,经典PID控制在割台上升和下降阶段的平均值分别为0.185 m/s和0.213 m/s,而模糊PID控制分别为0.202 m/s和0.219 m/s;最后,基于模糊PID控制算法进行了路面起伏行走试验,割台距地高度稳定在500 mm左右,平均偏差为6.81 mm,稳定性变异系数为1.62%,说明所提控制策略具有良好的稳定性和跟踪性能。本研究为再生稻机械化收获中的割台高度控制提供了一种有效的技术解决方案,对提升再生稻收获质量与作业效率具有实际应用价值。