关键词:
玉米收获机
摘穗系统
自抗扰控制
自适应控制
摘穗损失
摘要:
为减少玉米收获机在复杂时变作业环境下的不确定性扰动及时滞问题,提高收获机控制系统抗扰性及玉米收获质量,以摘穗损失率为控制目标,以拉茎辊转速、作业速度和割台高度为主要控制子系统,提出一种基于扰动观测的玉米摘穗收获自适应调控方法。首先,针对收获机作业环境和系统特性,构建了玉米收获机摘穗系统模型;其次,采用并联型的加权PI控制器对各子系统预期目标值进行优化;然后,以自抗扰控制(Active disturbance rejection control,ADRC)作为反馈环节,采用扩张状态观测器在线估计系统内外部扰动,并进行补偿;最后,搭建了收获机自适应控制系统模型,对系统控制策略及各子系统控制性能进行仿真试验和田间试验验证。试验结果表明,各子系统均可以按照既定的控制规则协调工作,并能够快速稳定地实现控制目标,稳态误差最终收敛为0,具有较强的抗干扰性能力,控制效果良好。