CN104977943A - 一种动态稳定水平控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动态稳定水平控制系统，控制系统包括一信号控制器、一自动控制电磁阀和一水平传感器，其中，自动控制电磁阀的一端和水平传感器均与信号控制器相连，水平传感器用以检测车辆行驶于地面上时的倾斜角度；水平传感器将检测到的模拟信号通过信号控制器，将模拟信号转换成直流电压信号，并将直流电压信号传递给自动控制电磁阀，让与自动控制电磁阀相连接的液压杆工作。本发明动态稳定水平控制系统是一种用来测量水平度，能自动化调整水平面的控制系统，而且本发明中水平传感器与垂直位移传感器形成互感传感器，使得控制系统构成一闭环系统，测量精度更准确。

Description

一种动态稳定水平控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，特别涉及一种动态稳定水平控制系统。

背景技术

中国是有着13亿人口的发展中国家，农业机械产品自动化程度较低。如拖拉机，收割机，旋耕机，打浆机等。在整地作业中不能实现自动化控制，能适应农业结构调整的自动化控制的农机具更是少之又少，机械老化严重，收割机在收割过程中割台不能自动控制高低，驾驶员劳动强度大，工作效率低。

如拖拉机打旋挂打浆机在水稻田打浆整地作业中，不能够自动控制打浆机的水平状态，所以经常出现打浆过度。打浆后的田块达不到插秧作业要求，出现高低不平，特别是经过拖拉机的重复碾压，导致泥脚太深，给后期的插秧工作带来极大的困难，直接影响生产作业效率。给后期的田间管理埋下隐患。如排水晒田，防病虫害打药，秋收排水问题等。

联合收割机在收割过程中，驾驶员不能及时准确地控制割台的高度，导致割茬高低不平，不利于收割后的整地要求，机械化作效率下降，导致生产成本增加。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种动态稳定水平控制系统，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种动态稳定水平控制系统，所述控制系统包括一信号控制器、一自动控制电磁阀和一水平传感器，其中，所述自动控制电磁阀的一端和所述水平传感器均与所述信号控制器相连，所述水平传感器用以检测车辆行驶于地面上时的倾斜角度；所述水平传感器将检测到的所述倾斜角度的模拟信号通过所述信号控制器，将所述模拟信号转换成直流电压信号，并将所述直流电压信号传递给所述自动控制电磁阀，让与所述自动控制电磁阀相连接的液压杆工作。

本发明所述的动态稳定水平控制系统是一种用来测量水平度，能自动化调整水平面的控制系统，由于传感器技术的应用，所述控制系统在精度和调平速度上都达到了一定的技术要求，动态稳定控制系统作为一种重要的通用机械配套产品，可广泛应用在各种机械设备上，而且本发明中所述的水平传感器与所述垂直位移传感器形成互感传感器，使得所述控制系统构成一闭环系统，测量精度更准确。

较佳的，所述控制系统还包括一垂直位移传感器，所述垂直位移传感器与所述自动控制电磁阀的另一端电连接，用以控制垂直液压油的位移，并与所述水平传感器之间形成一互感传感器。

较佳的，所述控制系统还包括一电源和一控制面板，其中，所述电源的一端与所述控制面板相连，另一端与所述信号控制器相连，通过开启所述控制面板上的电源按钮，连通整个所述控制系统。

较佳的，所述信号控制器的右侧设置有两个第一接线口，所述第一接线口分别通过电源线和数据线与所述电源以及所述控制面板相连接，为所述信号控制器提供电源；所述信号控制器的下侧设置有三个第二接线口，所述第二接线口分别通过数据线与所述自动控制电磁阀、所述水平传感器和所述垂直位移传感器相连接，用以进行所述模拟信号与所述直流电压信号之间的转换。

较佳的，所述信号控制器的上侧设置有一第一连接片，所述第一连接片位于所述信号控制器上，所述第一连接片上设置有两个第一安装孔，所述第一安装孔对称分布于所述第一连接片的两侧。

较佳的，所述控制面板上设置有多个按钮和多个指示灯，所述指示灯与所述按钮一一对应，且所述按钮与所述指示灯错位相隔。

较佳的，所述按钮包括一电源按钮和一切换按钮，其中，所述电源按钮与所述切换按钮均设置于所述控制面板上，所述电源按钮用以连通或者断开所述控制系统，所述切换按钮用以切换自动或者手动两种模式。

较佳的，所述控制面板的左侧设置有第三连接口，所述第三连接口用以连接所述信号控制器，实现信号的传递。

较佳的，所述控制面板的上设置有一第二连接片，所述第二连接片位于所述控制面板上侧的中部，所述第二连接片上设置有第二安装孔，所述第二安装孔均匀分布于所述第二连接片上，用以安装所述控制面板。

较佳的，所述自动控制电磁阀的一端上设置有三个第四连接口，所述第四连接口分别与所述信号控制器、所述水平传感器和所述垂直位移传感器相连；用以接收从所述信号控制器中传递过来的所述直流电压信号，并将所述直流电压信号转换成所述液压杆运动；所述自动控制电磁阀的侧面上设置有两个第五连接口，所述第五连接口通过液压油管与所述液压杆相连，实现所述液压油的释放与回流。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明所述的动态稳定水平控制系统是一种用来测量水平度，能自动化调整水平面的控制系统，由于传感器技术的应用，所述控制系统在精度和调平速度上都达到了一定的技术要求，动态稳定控制系统作为一种重要的通用机械配套产品，可广泛应用在各种机械设备上，而且本发明中所述的水平传感器与所述垂直位移传感器形成互感传感器，使得所述控制系统构成一闭环系统，测量精度更准确。

附图说明

图1为本发明动态稳定水平控制系统的整体结构框图；

图2为本发明动态稳定水平控制系统中信号控制器的结构示意图；

图3为本发明动态稳定水平控制系统中控制面板的结构示意图；

图4为本发明动态稳定水平控制系统中自动控制电磁阀的结构示意图；

图5为本发明动态稳定水平控制系统实施例一的整体结构框图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明动态稳定水平控制系统的整体结构框图；所述控制系统包括一电源1、一信号控制器2、一控制面板3、一自动控制电磁阀4、一水平传感器5和一垂直位移传感器6，其中，所述电源1的一端与所述控制面板3相连，另一端与所述信号控制器2相连，通过开启所述控制面板3上的电源按钮311，连通整个所述控制系统；所述自动控制电磁阀4的一端、所述水平传感器5和所述垂直位移传感器6分别与所述信号控制器2相连，所述水平传感器5用以检测车辆行驶于地面上时的倾斜角度；所述水平传感器5检测到的所述倾斜角度的模拟信号通过所述信号控制器2，将所述模拟信号转换成直流电压信号，并将所述直流电压信号传递给所述自动控制电磁阀4，让所述自动控制电磁阀4工作；所述自动控制电磁阀4的另一端与所述垂直位移传感器6电连接，所述垂直位移传感器6用以控制垂直液压油的位移，提高与所述自动控制电磁阀4相连接的液压杆的伸缩精度；并与所述水平传感器5之间形成一互感传感器。

所述互感传感器的原理为：当所述水平传感器5检测到一个倾斜角度，通过所述信号控制器2将所述倾斜角度的模拟信号转换成所述直流电压信号，并将所述直流电压信号传递给所述自动控制电磁阀4，所述自动控制电磁阀4驱动与所述自动控制电磁阀4相连接的所述液压杆运动，并释放液压油；所述垂直位移传感器6与所述自动控制电磁阀4相连，用以控制所述垂直液压油的垂直位移，当所述垂直液压油释放到一定数量，并使得所述液压杆伸出的长度补充了所述倾斜角度时，所述垂直位移传感器6发出水平位置信号，并通过所述信号控制器2，将所述水平位置信号转换成新的直流电压信号，使得所述自动控制电磁阀4停止所述液压油的输出，并通过所述信号控制器2，停止所述水平传感器5对于该路段的检测，并进入下一路段的检测。

本发明所述的动态稳定水平控制系统是一种用来测量水平度，能自动化调整水平面的控制系统，由于传感器技术的应用，所述控制系统在精度和调平速度上都达到了一定的技术要求，动态稳定控制系统作为一种重要的通用机械配套产品，可广泛应用在各种机械设备上，而且本发明中所述的水平传感器5与所述垂直位移传感器6形成互感传感器，使得所述控制系统构成一闭环系统，测量精度更准确。

结合图2所示，其为本发明动态稳定水平控制系统中信号控制器的结构示意图；所述信号控制器2为一长方体，其所述长方体的表面光洁，所述信号控制器2的右侧设置有两个第一接线口21，所述第一接线口21分别通过电源线和数据线与所述电源1以及所述控制面板3相连接，为所述信号控制器2提供电源；所述信号控制器2的下侧设置有三个第二接线口22，所述第二接线口22分别通过三根数据线与所述自动控制电磁阀4、所述水平传感器5和所述垂直位移传感器6相连接，用以进行所述模拟信号与所述直流电压信号之间的转换；所述信号控制器2的上侧设置有一第一连接片23，所述第一连接片23位于所述信号控制器2的上侧中部，所述第一连接片23上设置有两个第一安装孔24，所述第一安装孔24对称分布于所述第一连接片23的两侧，使得所述信号控制器2的安装更加的牢固、可靠，而且受力均匀。

结合图3所示，其为本发明动态稳定水平控制系统中控制面板3的结构示意图；所述控制面板3为一长方体，其上设置有多个按钮31和多个指示灯32，所述指示灯32与所述按钮31一一对应，且所述按钮31与所述指示灯32错位相隔，其中所述指示灯32的颜色也错位相隔；所述按钮31包括包括一电源按钮311、一左右两侧升降按钮312、一用以自动、手动切换按钮313和一伸缩按钮314，其中，所述电源按钮311对应的指示灯32为红色，当所述控制面板3与所述信号控制器2相连，并且所述信号控制器2与所述电源1相连，拨动所述电源按钮311，则所述电源按钮311对应的红色指示灯32亮起，使得所述控制系统处于通电状态，反之，则关闭所述控制系统；所述左右两侧升降按钮312所对应的指示灯32为绿色，用以区分红色指示灯32，所述左右两侧升降按钮312用以控制车辆上左右两侧机构的上下运动；所述切换按钮313对应两个红色指示灯32，分别为自动挡指示灯32与手动挡指示灯32，当所述切换按钮313打到自动挡，则自动挡指示灯32亮起，反之，则手动挡指示灯32亮起，所述切换按钮313实现自动、手动两种功能，提高了所述控制面板3的可靠性；所述伸缩按钮314对应的指示灯32为绿色，用以实现所述车辆中两侧机构的伸缩功能；所述控制面板3的左侧设置有第三连接口33，所述第三连接口33用以连接所述信号控制器2，实现信号的传递，所述控制面板3的上侧设置有一第二连接片34，所述第二连接片34位于所述控制面板3上侧的中部，且所述第二连接片34的外形结构与所述第一连接片23的外形结构相似，所述第二连接片34上设置有第二安装孔35，所述第二安装孔35均匀分布于所述第二连接片34上，用以安装所述控制面板3，其功能与所述第一连接片23相一致，使得所述控制面板3的安装更加的牢固、可靠，所述第二连接片34的数量不唯一，可以为一片，也可以为两片，如图3所示，所述第二连接片34的数量为一片。

结合图4所示，其为本发明动态稳定水平控制系统中自动控制电磁阀的结构示意图；所述自动控制电磁阀4的一端上设置有三个第四连接口41，所述第四连接口41分别与所述信号控制器2、所述水平传感器5和所述垂直位移传感器6相连；用以接收从所述信号控制器2中传递过来的所述直流电压信号，并将所述直流电压信号转换成所述液压杆运动；所述自动控制电磁阀4的侧面上设置有两个第五连接口42，所述第五连接口42通过液压油管与所述液压杆相连，实现所述液压油的释放与回流。

所述控制系统的工作原理：首先打开所述控制面板3上的所述电源按钮311，使得所述控制系统处于通电状态，并将所述切换按钮312打到自动挡，当所述车辆遇到凹凸不平的地面上时，所述水平传感器5检测到一模拟信号，通过数据线将所述模拟信号传递到所述信号控制器2，所述信号控制器2将接收到的模拟信号转换成直流电压信号，并将所述直流电压信号传递给所述自动控制电磁阀4，所述自动控制电磁阀4接收所述直流电压信号，通过所述液压油管向所述液压杆中注入液压油，并通过所述垂直位移传感器6检测所述液压油的位移量，当所述液压杆的伸出量使得车辆达到平衡时，所述垂直位移传感器6通过数据线将发出所述水平位置信号发送给所述信号控制器2，所述信号控制器2接收所述水平位置信号，将所述水平位置信号转换成所述新的直流电压信号，并将所述新的直流电压信号传递给所述自动控制电磁阀4，所述自动控制电磁阀4接收所述新的直流电压信号，停止所述液压油的注入，同时通过所述信号控制器2，停止所述水平传感器5对于该路段的检测，并进入下一路段的检测。

实施例一

如上述所述的控制系统，本实施例与其不同之处在于，参阅图5所示，其为本发明动态稳定水平控制系统实施例一的整体结构框图；本实施例所述的控制系统中去除所述垂直位移传感器和所述自动控制电磁阀，而增加一伺服放大器7和一伺服电机8，其中，所述伺服放大器7的一端与所述信号控制器相连，另一端与所述伺服电机8相连，其中，本实施例中的信号控制器的功能作为信号接收器的功能，当所述水平传感器检测到一数字电压的模拟信号时，将所述模拟信号传递给所述信号控制器，所述信号控制器接收所述模拟信号，并将所述模拟信号传递给所述伺服放大器7，所述伺服放大器7将所述模拟信号进行放大处理，并将放大后的所述模拟信号传递给所述伺服电机8，让所述伺服电机8工作，来保证车辆的平稳性。

本实施例所述的控制系统，使得系统的结构变得简单，信号传递更加便捷、快速，而且操作也很方便，采用伺服电机8使得传动更加的平稳。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动态稳定水平控制系统，其特征在于，所述控制系统包括一信号控制器、一自动控制电磁阀和一水平传感器，其中，所述自动控制电磁阀的一端和所述水平传感器均与所述信号控制器相连，所述水平传感器用以检测车辆行驶于地面上时的倾斜角度；所述水平传感器将检测到的所述倾斜角度的模拟信号通过所述信号控制器，将所述模拟信号转换成直流电压信号，并将所述直流电压信号传递给所述自动控制电磁阀，让与所述自动控制电磁阀相连接的液压杆工作。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括一垂直位移传感器，所述垂直位移传感器与所述自动控制电磁阀的另一端电连接，用以控制垂直液压油的位移，并与所述水平传感器之间形成一互感传感器。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括一电源和一控制面板，其中，所述电源的一端与所述控制面板相连，另一端与所述信号控制器相连，通过开启所述控制面板上的电源按钮，连通整个所述控制系统。

4.根据权利要求3或1所述的控制系统，其特征在于，所述信号控制器的右侧设置有两个第一接线口，所述第一接线口分别通过电源线和数据线与所述电源以及所述控制面板相连接，为所述信号控制器提供电源；所述信号控制器的下侧设置有三个第二接线口，所述第二接线口分别通过数据线与所述自动控制电磁阀、所述水平传感器和所述垂直位移传感器相连接，用以进行所述模拟信号与所述直流电压信号之间的转换。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述信号控制器的上侧设置有一第一连接片，所述第一连接片位于所述信号控制器上，所述第一连接片上设置有两个第一安装孔，所述第一安装孔对称分布于所述第一连接片的两侧。

6.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述控制面板上设置有多个按钮和多个指示灯，所述指示灯与所述按钮一一对应，且所述按钮与所述指示灯错位相隔。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述按钮包括一电源按钮和一切换按钮，其中，所述电源按钮与所述切换按钮均设置于所述控制面板上，所述电源按钮用以连通或者断开所述控制系统，所述切换按钮用以切换自动或者手动两种模式。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述控制面板的左侧设置有第三连接口，所述第三连接口用以连接所述信号控制器，实现信号的传递。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述控制面板的上设置有一第二连接片，所述第二连接片位于所述控制面板上侧的中部，所述第二连接片上设置有第二安装孔，所述第二安装孔均匀分布于所述第二连接片上，用以安装所述控制面板。

10.根据权利要求3或8所述的控制系统，其特征在于，所述自动控制电磁阀的一端上设置有三个第四连接口，所述第四连接口分别与所述信号控制器、所述水平传感器和所述垂直位移传感器相连；用以接收从所述信号控制器中传递过来的所述直流电压信号，并将所述直流电压信号转换成所述液压杆运动；所述自动控制电磁阀的侧面上设置有两个第五连接口，所述第五连接口通过液压油管与所述液压杆相连，实现所述液压油的释放与回流。