CN105104116B - 一种温室自行式喷灌机行走控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种温室自行式喷灌机行走控制方法和装置，属于温室灌溉机械的控制方法和装置。控制装置，包括信号接收器、主控制器、驱动电机控制器、速度传感器、卷盘电机控制器和距离传感器；信号接收器与主控制器相连，主控制器与驱动电机控制器和卷盘电机控制器相连，各个电机控制器分别与对应电机相连，用于将控制信号输入到电机。速度传感器分别与各个电机相连后，连接到主控制器，距离传感器布置在卷盘上，与主控制器相连，用于检测喷灌机运行信号并反馈到主控制器。用电信号来控制喷灌机直线行走，防止偏斜，并控制卷盘卷管速度与喷灌机行走速度相匹配，避免速度不一致，影响正常喷灌工作，控制方法精度高，可靠性强，自动化程度高，提高了工作效率。

Description

一种温室自行式喷灌机行走控制方法和装置

技术领域

本发明涉及温室灌溉机械的控制方法和装置，尤其是一种温室自行式喷灌机控制方法及装置。

背景技术

随着大型连栋温室的兴建，温室喷灌机械的研发越来越受到重视，一种差速转向控制的自行、整体式喷灌机，工作时，固定输水管入水端，采用两电机分别驱动行走轮来驱动喷灌机前行，同时带动卷盘转动，放出输水管，来进行喷灌作业，回行时，使两驱动轮电机反转，同时单独用电机驱动喷灌机卷盘转动，配合输水管的回收。一个喷灌过程完成后，利用两驱动轮电机的转速差控制喷灌机的转向，将喷灌机转移到下一作业道或温室。但喷灌机前行、回行工作时，两驱动电机分别由两路可调速电机驱动控制器进行转速和力矩控制，会因个体的差异而使两驱动电机实际转速不一致，使得喷灌机工作时，行走路线偏移，无法正常工作，同时两驱动电机的实际转速与工作所需的理论转速不一致，不能按要求工作，影响喷灌均匀度。喷灌机回行，卷盘回收软管时，若回收速度比喷灌机行走速度快，使得输水管拖行喷灌机，造成卷盘电机超载工作，影响使用寿命，若回收速度比喷灌机行走速度慢，造成输水管排管紊乱，无法正常回收。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种温室自行式喷灌机行走控制方法和装置，该种控制方法和装置简单易行，精确度高、可靠性强、自动化程度高。

为了实现上述目的，本发明的控制装置，包括信号接收器、主控制器、驱动电机控制器、卷盘电机控制器、驱动电机速度传感器、卷盘电机速度传感器和距离传感器；信号接收器输出端与主控制器输入端相连，信号接收器、主控制器设置在喷灌机的车架上；主控制器输出端分别与驱动电机控制器、卷盘电机控制器的输入端相连，驱动电机控制器和卷盘电机控制器的输出端分别与对应的驱动电机和卷盘驱动电机的输入端相连，将控制信号输入到驱动电机、卷盘电机，驱动电机控制器、卷盘电机控制器设置在喷灌机的车架上，用于将控制信号输入到电机，驱动电机速度传感器、卷盘电机速度传感器分别设置在驱动电机、卷盘电机上，驱动电机速度传感器、卷盘电机速度传感器连接到主控制器；卷盘距离传感器分别设置在喷灌机卷盘两侧的侧护板上，其输出端与主控制器相连，用于检测控制信号并反馈到主控制器。

控制方法，包括如下步骤：

a.喷灌机前行时，信号接收器将接收的前行速度信号输入主控制器，主控制器根据接受的速度信号计算两驱动电机理论转速，并将该理论转速信号分别输入两驱动电机控制器使两驱动电机等速运转，完成速度初调，此时两驱动电机速度传感器检测两驱动电机的实际转速，将实际转速反馈到主控制器，主控制器比较两驱动电机的实际转速，若一致，主控制器再比较两驱动电机的实际转速与理论转速，若相同，则两驱动电机保持当前状态继续运行，若不同，主控制器对两驱动电机控制器赋值初调速度，依次循环；若两驱动电机的实际转速不一致，主控制器计算两驱动电机实际转速的平均值，将该平均值输入两电机驱动控制器，来均衡两驱动电机的转速，当两驱动电机速度传感器检测转速再次相同时，主控制器比较该平均转速与理论转速，若两转速相同，则两驱动电机保持当前状态继续运行，若不同，主控制器对两驱动电机控制器赋值初调速度，依此循环；确保喷灌机按理论速度直行不偏斜。

b.喷灌机回行时，信号接收器将接收的回收速度信号输入到主控制器，此时两驱动电机运行状态与所述a步骤一致，保证按接收的理论速度直行，主控制器计算卷盘电机理论转速，并将该转速信号输入卷盘电机控制器，驱动卷盘电机运转，完成速度初调，在PE管第1层缠绕过程中，卷盘电机速度传感器检测卷盘电机的实际转速，将该信号输入到主控制器与理论转速相比较，若一致，保持当前状态运行；若不一致，主控制器对卷盘电机控制器赋值初调速度，使卷盘电机按理论转速运行，依此循环；当第一卷盘距离传感器检测到自身和PE管之间距离发生2次改变时，PE管开始第2层缠绕，将此变化信号输入主控制器，主控制器重新计算卷盘电机的理论转速后，重复PE管第1层缠绕的控制方法；当第二卷盘距离传感器检测到自身和PE管之间距离发生两次变化时，PE管开始第3层缠绕，此时重复PE管第2层缠绕的控制方法，当第一卷盘距离传感器再次检测到信号发生变化时，PE管开始第4层缠绕，此时重复PE管第2层缠绕的控制方法，直至完成回收PE管过程。

有益效果，由于采用了上述方案，利用信号接收器接收速度信号，通过主控制器计算出各电机理论转速并输入到两驱动电机控制器，来控制各自电机按理论转速运行，同时速度传感器实时监测电机转速，并反馈到主控制器做出相应处理，防止两驱动电机因速度不一致而导致行走轨迹偏斜，同时控制两驱动电机实际转速与理论转速相同，保证相应的喷灌均匀度。喷灌机回行时，主控制器计算卷盘电机理论转速，并将该速度信号输入到该电机控制器，控制卷盘电机按理论转速运行，其速度传感器实时监测其转速，并反馈到主控制器做相应处理，防止卷盘回收速度过快或过慢而影响正常工作，当软管缠绕层数改变时，距离传感器检测到变化，主控制器再次计算卷盘电机理论转速，使卷盘回收速度匹配喷灌机行走速度。喷灌机完成整个喷灌过程都是实时监测、判断、自行处理，无需人为控制，整套控制方法的控制精度高，可靠性强，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的控制装置构成示意图。

图2是本发明的主体结构示意图。

图3是喷灌机控制方法流程示意图。

图中：1、信号接收器；2、主控制器；3、驱动电机控制器；4、卷盘电机控制器；5、驱动电机速度传感器；6、卷盘电机速度传感器；7、第一卷盘距离传感器；8、第二卷盘距离传感器；9、驱动电机；10、卷盘电机；11、喷灌机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

图1、2所示，一种温室自行式喷灌机行走控制装置，包括信号接收器1、主控制器2、驱动电机控制器3、卷盘电机控制器4、驱动电机速度传感器5、卷盘电机速度传感器6、第一卷盘距离传感器7、第二卷盘距离传感器8，所述信号接收器1的输出端与主控制器2的输入端相连，信号接收器1、主控制器2设置在喷灌机11的车架上，所述主控制器2的输出端分别与驱动电机控制器3、卷盘电机控制器4的输入端相连，驱动电机控制器3、卷盘电机控制器4的输出端分别与驱动电机9、卷盘电机10输入端相连，将控制信号输入到驱动电机9、卷盘电机10，驱动电机控制器3、卷盘电机控制器4设置在喷灌机11的车架上，驱动电机速度传感器5、卷盘电机速度传感器6分别设置在驱动电机9、卷盘电机10上，输出端连接到主控制器2，第一卷盘距离传感器7、第二卷盘距离传感器8分别设置在喷灌机11卷盘两侧的侧护板上，其输出端与主控制器2相连。

一种所述装置的温室自行式喷灌机控制方法，如图3所示，其特征在于包括如下步骤：

a.喷灌机11前行时，信号接收器1将接收的前行速度信号输入主控制器2，主控制器2根据接收的速度信号计算两驱动电机9的理论转速，并将该理论转速信号分别输入两驱动电机控制器3使两驱动电机9等速运转，完成速度初调，此时两驱动电机速度传感器5检测两驱动电机9的实际转速，将实际转速反馈到主控制器2，主控制器2比较两驱动电机9的实际转速，若一致，主控制器2再比较两驱动电机9的实际转速与理论转速，若相同，则两驱动电机9保持当前状态继续运行，若不同，主控制器2对两驱动电机控制器3赋值初调速度，依此循环；若两驱动电机9的实际转速不一致，主控制器2计算两驱动电机9实际转速的平均值，将该平均值输入两电机驱动控制器3，来均衡两驱动电机9的转速，当两驱动电机速度传感器5检测转速再次相同时，主控制器2比较该平均转速与理论转速，若两转速相同，则两驱动电机9保持当前状态继续运行，若不同，主控制器2对两驱动电机控制器3赋值初调速度，依次循环。确保喷灌机按理论速度直行不偏斜。

b.喷灌机11回行时，信号接收器1将接收的回收速度信号输入到主控制器2，此时两驱动电机9运行状态与所述a步骤一致，保证按接收的理论速度直行，主控制器2计算卷盘电机10理论转速，并将该转速信号输入卷盘电机控制器4，驱动卷盘电机10运转，完成速度初调，在PE管第1层缠绕过程中，卷盘电机速度传感器6检测卷盘电机10的实际转速，将该信号输入到主控制器2与理论转速相比较，若一致，保持当前状态运行；若不一致，主控制器2对卷盘电机控制器6赋值初调速度，使卷盘电机10按理论转速运行，依此循环。当第一距离传感器7检测到自身和PE管之间距离发生2次改变时，PE管开始第2层缠绕，将此变化信号输入主控制器2，主控制器2重新计算卷盘电机10的理论转速后，重复PE管第1层缠绕的控制方法，当第二卷盘距离传感器8检测到自身和PE管之间距离发生两次变化时，PE管开始第3层缠绕，此时重复PE管第2层缠绕的控制方法，当第一距离传感器7检测到信号再次发生变化时，PE管开始第4层缠绕，此时重复PE管第2层缠绕的控制方法，直至完成回收PE管过程。

Claims (2)

1.一种温室自行式喷灌机行走控制装置，其特征在于：控制装置，包括信号接收器（1）、主控制器（2）、驱动电机控制器（3）、卷盘电机控制器（4）、驱动电机速度传感器（5）、卷盘电机速度传感器（6）、第一卷盘距离传感器（7）、第二卷盘距离传感器（8），所述信号接收器（1）的输出端与主控制器（2）的输入端相连，信号接收器（1）、主控制器（2）设置在喷灌机（11）的车架上，所述主控制器（2）的输出端分别与驱动电机控制器（3）、卷盘电机控制器（4）的输入端相连，驱动电机控制器（3）、卷盘电机控制器（4）的输出端分别与驱动电机（9）、卷盘电机（10）输入端相连，将控制信号输入到驱动电机（9）、卷盘电机（10），驱动电机控制器（3）、卷盘电机控制器（4）设置在喷灌机（11）的车架上，驱动电机速度传感器（5）、卷盘电机速度传感器（6）分别设置在驱动电机（9）、卷盘电机（10）上，输出端连接到主控制器（2），第一卷盘距离传感器（7）、第二卷盘距离传感器（8）分别设置在喷灌机（11）卷盘两侧的侧护板上，其输出端与主控制器（2）相连，来检测控制信号并反馈到主控制器（2）。

2.权利要求1所述的一种温室自行式喷灌机行走控制装置的控制方法，其特征在于：利用上述控制装置的控制方法，包括如下步骤：

a. 喷灌机（11）前行时，信号接收器（1）将接收的前行速度信号输入主控制器（2），主控制器（2）根据接受的速度信号计算两驱动电机（9）理论转速，并将该理论转速信号分别输入两驱动电机控制器（3）使两驱动电机（9）等速运转，完成速度初调，此时两驱动电机速度传感器（5）检测两驱动电机（9）的实际转速，将实际转速反馈到主控制器（2），主控制器（2）比较两驱动电机（9）的实际转速，若一致，主控制器（2）再比较两驱动电机（9）的实际转速与理论转速，若仍相同，则两驱动电机（9）保持当前状态继续运行，若不同，主控制器（2）对两驱动电机控制器（3）赋值初调速度，依次循环；若两驱动电机（9）的实际转速不一致，主控制器（2）计算两驱动电机（9）实际转速的平均值，将该平均值输入两电机驱动控制器（3），来均衡两驱动电机（9）的转速，当两驱动电机速度传感器（5）检测转速再次相同时，主控制器（2）比较该平均转速与理论转速，若两转速相同，则两驱动电机（9）保持当前状态继续运行，若不同，主控制器（2）对两驱动电机控制器（3）赋值初调速度，依此循环；确保喷灌机按理论速度直行不偏斜；

b. 喷灌机（11）回行时，信号接收器（1）将接收的回收速度信号输入到主控制器（2），此时两驱动电机（9）运行状态与所述a步骤一致，保证按接收的理论速度直行，主控制器（2）计算卷盘电机（10）理论转速，并将该转速信号输入卷盘电机控制器（4），驱动卷盘电机（10）运转，完成速度初调，在PE管第1层缠绕过程中，卷盘电机速度传感器（6）检测卷盘电机（10）的实际转速，将该信号输入到主控制器（2）与理论转速相比较，若一致，保持当前状态运行；若不一致，主控制器（2）对卷盘电机控制器（6）赋值初调速度，使卷盘电机（10）按理论转速运行，依此循环；当第一卷盘距离传感器（7）检测到自身和PE管之间距离发生2次变化时，PE管开始第2层缠绕，将此变化信号输入主控制器（2），主控制器（2）重新计算卷盘电机（10）的理论转速后，重复PE管第1层缠绕的控制方法；当第二卷盘距离传感器（8）检测到自身和PE管之间距离发生2次变化时，PE管开始第3层缠绕，此时重复PE管第2层缠绕的控制方法，当第一卷盘距离传感器（7）再次检测到信号发生2次变化时，PE管开始第4层缠绕，此时重复PE管第2层缠绕的控制方法，直至完成回收PE管过程。