懸掛式旋耕機耕深監測系統設計與試驗
摘要：針對旋耕機作業耕深測量效率低和缺乏有效在線監測手段的問題,以懸掛式旋耕機耕深為檢測對象,研究了一種基于旋耕機懸掛姿態的非線性耕深監測系統,以提高旋耕作業質量自動化監測水平。首先,對旋耕機的懸掛姿態進行分析,確定了旋耕機耕深與懸掛姿態之間的數學關系式,綜合考慮懸掛式旋耕機組的結構形變和車輪下陷等因素對測量結果的影響,建立了三參數非線性耕深測量模型,該模型通過擬合旋耕機懸掛姿態角和耕深的關系,可實時計算實際耕作狀態下的耕深;其次,為驗證該模型的測量精度,設計了適用于車載終端的懸掛式旋耕機耕深監測系統,該系統集成衛星定位、實時耕深測量、作業速度測量、作業面積計算、穩定性評估等模塊,支持數據云端存儲與共享;最后,對模型參數進行標定試驗,采用最小二乘法對模型進行參數優化,利用標定后的耕深監測系統開展多組田間試驗。與人工測量結果對比顯示,耕深最大誤差不超過0.80 cm,均方根誤差不超過0.55 cm,表明該懸掛式旋耕機耕深監測系統精度高、穩定性好。通過耕深質量評估試驗生成多組帶有位置信息的評估報表,表明該監測系統能夠對旋耕耕深質量進行全面評估。
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