CN110839414A - 一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构及其控制方法 - Google Patents

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CN110839414A CN201911197997.3A CN201911197997A CN110839414A CN 110839414 A CN110839414 A CN 110839414A CN 201911197997 A CN201911197997 A CN 201911197997A CN 110839414 A CN110839414 A CN 110839414A
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吴文福
王桂英
董平
薛红岩
韩峰
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Jilin University
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JIDA SCIENCE APPARATUS CO Ltd CHANGCHUN
Jilin University
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Abstract

本发明公开了一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构及其控制方法,该控制方法包括如下步骤:步骤一、获取所述机械行走机构的当前行驶速度和当前行驶方向角度;步骤二、根据所述机械行走机构的当前行驶速度,确定两个螺旋浮筒轮的初始转速;步骤三、根据所述机械行走机构的当前行驶方向角度、目标行驶方向角度以及所述两个螺旋浮筒轮的初始转速,确定两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速;步骤四、对所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速进行校正,得到所述两个螺旋浮筒轮的目标控制转速。本发明提供的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,通过分别控制两个浮筒轮的转速控制行走机构的行驶方向,能够提高机械行走机构的转向控制精度。

Description

一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构及其控制方法
技术领域
本发明属于粮仓粮面作业机械技术领域,特别涉及一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构及其控制方法。
背景技术
粮食储藏是粮食生产的最后且最重要的一道工序,储粮需要监测粮情、预防粮食生虫和霉变。粮仓储粮的最后一道工序粮面的平整,以及此后为预防虫霉发生、品质下降等都需要一种方便在粮面上行走的机构,完成粮面平整、信息探测、粮面施药、粮面翻倒、粮面再平整等作业。
粮面属于条件比较恶劣的松散路面,如果在上面行走,需要设计比较特殊的行走机构才能实现。由于粮食表面具有流变特性,普通轮式机构通过性不理想。
目前,适于粮面作业的机械行走机构较少,大部分粮面作业靠人工完成,效率低且有损工作人员的身心健康。若用机械作业,机械行走机构的结构特性和性能对作业的质量起着至关重要的作用。中国专利,申请号201810882782.4公开了一种用于粮仓平整的移动式平粮机器人;中国专利,申请号201810882784.3公布了平粮机器人及平粮机器人系统;以及中国专利,申请号201220257394.5公布了一种履带式的平粮机器人;上述三个专利都采用了履带式机械行走机构,存在结构复杂、质量大、体积大、易下陷、易倾覆、挤碾粮、转向不便、能耗高、不易提升到粮仓粮面等缺陷,应用受到局限。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构,其采用螺旋浮筒轮作为行走轮,在粮食表面螺旋推进行走,克服了现有粮面作业行走机构易下陷、易倾覆的缺陷,并且通过操纵与控制单元能够实现两个螺旋浮筒轮的分别控制,从而使适于粮仓粮面作业的机械行走机构能够灵活运行。
本发明的目的之二是提供一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,通过分别控制两个浮筒轮的转速控制行走机构的行驶方向,能够使适于粮仓粮面作业的机械行走机构实现灵活转向,并且提高适于粮仓粮面作业的机械行走机构的转向控制精度。
本发明提供的技术方案为:
一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构,包括:
车架;
两个螺旋浮筒轮,其对称设置在所述车架两侧;所述螺旋浮筒轮包括浮筒和多个叶片;
其中,所述浮筒为中空的圆筒;所述多个叶片呈螺旋状同向缠绕设置在所述浮筒的外侧,并且所述两个螺旋浮筒轮的叶片旋向相反;
两个驱动机构,其分别设置在所述车架上,用于分别驱动所述两个螺旋浮筒轮;
两个转速传感器,其分别用于检测所述两个螺旋浮筒轮的转速;
操纵与控制单元,其与所述两个驱动机构电联,用于控制所述两个螺旋浮筒轮的转速;
定位单元,其用于检测所述行走机构在粮仓中的位置。
一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,使用所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构,包括如下步骤:
步骤一、获取所述机械行走机构的当前行驶速度和当前行驶方向角度;
步骤二、根据所述机械行走机构的当前行驶速度,确定两个螺旋浮筒轮的初始转速;
步骤三、根据所述机械行走机构的当前行驶方向角度、目标行驶方向角度以及所述两个螺旋浮筒轮的初始转速,确定两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速;
步骤四、对所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速进行校正,得到所述两个螺旋浮筒轮的目标控制转速。
优选的是,在所述步骤三中,确定两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,包括如下步骤:
步骤1、根据所述机械行走机构的当前行驶方向角度、目标行驶方向角度得到两个螺旋浮筒轮的转速的平方差A;
Figure BDA0002295150330000031
其中,D为螺旋浮筒轮轴线距行走机构前后端中心连线的距离,k为推力系数,J为行走机构转动惯量,c为阻尼系数,t为时间,dθ=θ10;θ1为行走机构的目标行驶方向角度,θ0为行走机构的当前行驶方向角度即当前行走轮轴向与粮面水平方向正向夹角;Nf为阻力力矩;
步骤2、根据所述两个螺旋浮筒轮的初始转速和所述两个螺旋浮筒轮的转速的平方差得到所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速;其中,
当|θ10|≤θset,并且θ10>0时:
Figure BDA0002295150330000032
当|θ10|≤θset,并且θ10<0时:
Figure BDA0002295150330000033
当|θ10|>θset,并且θ10>0时:
rR1=0,
Figure BDA0002295150330000034
以及
当|θ10|>θset,并且θ10<0时:
Figure BDA0002295150330000035
式中,rL1为行驶方向左侧的螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,rL0为行驶方向左侧的螺旋浮筒轮的初始转速;rR1为行驶方向右侧的螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,rR0为行驶方向右侧的螺旋浮筒轮的初始转速;机械行走机构向右偏转θ0和θ1取正值,机械行走机构向左偏转θ0和θ1取负值。
优选的是,在所述步骤四中,对所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速进行校正,得到两个螺旋浮筒轮的目标控制转速,包括:
当|θ10|≤θset时:
如果rl′>0,并且rh′>rmax,则
Figure BDA0002295150330000041
如果rl′<0,并且rh′<rmax,则
如果rl′<0,并且rh′>rmax,则
rl=0,rh=rmax;以及
当|θ10|>θset时:
如果rh′>rmax,则rl=0,rh=rmax
其中,rl′=min(rL1,rR1),rh′=max(rL1,rR1);
式中,rl为初始目标控制转速较低的螺旋浮筒轮的目标转速,rh为初始目标控制转速较高的螺旋浮筒轮的目标转速,rmax为螺旋浮筒轮的最大转速。
优选的是,所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,还包括:
当|θ10|≤θset时,如果rl′>0,并且rh′<rmax,则rl=rl′,rh=rh′;
当|θ10|>θset时,如果rh′<rmax,则rl=0,
Figure BDA0002295150330000043
优选的是,在所述步骤二中,所述螺旋浮筒轮的初始转速为:
Figure BDA0002295150330000044
其中,v为螺旋浮筒轮的当前行驶速度,m为螺旋浮筒轮的质量,Ff为螺旋浮筒轮的行驶阻力,t为螺旋浮筒轮从静止状态到当前行驶速度经历的时间。
本发明的有益效果是:
本发明提供的适于粮仓粮面作业的机械行走机构,采用螺旋浮筒轮作为行走轮,在粮食表面螺旋推进行走,克服了现有粮面作业行走机构易下陷、易倾覆的缺陷,并且通过操纵与控制单元能够实现两个螺旋浮筒轮的分别控制,从而使适于粮仓粮面作业的机械行走机构能够在粮面上灵活运行。
本发明提供的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,通过分别控制两个浮筒轮的转速控制行走机构的行驶方向,能够使适于粮仓粮面作业的机械行走机构实现快速灵活转向,并且提高适于粮仓粮面作业的机械行走机构的转向控制精度。
本发明提供的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,采用RAC接收机实现行走机构的准确定位,根据两螺旋浮筒轮的转速平方差控制行走机构的行驶方向,提高了适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制水平。
附图说明
图1为本发明所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的总体结构示意图。
图2为本发明所述的螺旋浮筒轮的结构示意图。
图3为本发明所述的螺旋浮筒轮的内部结构示意图。
图4为本发明所述的浮筒支架及其与浮筒搅龙轴连接的结构示意图。
图5为本发明所述的驱动机构的示意图。
图6为本发明所述的粮仓粮面作业机械行走机构控制结构示意图。
图7为本发明所述的操纵与控制单元的控制过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-6所示,本发明提供了一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构,主要包括:车架110,两个螺旋浮筒轮120和130,两个驱动机构140和150以及两个悬挂架160和170、操纵与控制单元180及定位单元190。
车架110为钢结构框架结构;螺旋浮筒轮120和螺旋浮筒轮130平行,并且对称设置在车架110的左右两侧。螺旋浮筒轮120包括浮筒121和多个叶片122;浮筒121为中空的圆筒;多个叶片122呈螺旋状同向缠绕设置在浮筒121的外侧,叶片122与浮筒121的外壁固定连接。螺旋浮筒轮130包括浮筒131和多个叶片132;浮筒131为中空的圆筒;多个叶片132呈螺旋状同向缠绕设置在浮筒131的外侧,叶片132与浮筒131的外壁固定连接。其中,叶片132与叶片122的旋向相反。驱动机构140和驱动机构150分别设置在车架110上侧,分别用于驱动螺旋浮筒轮120和螺旋浮筒轮130。两个悬挂架160和170分别固定设置在车架110的前后两端。悬挂架160和悬挂架170用于根据需要挂接不同的作业执行机构,以实现粮仓内的平粮、施药、检测等作业。操纵与控制单元180与两个驱动机构140和150分别电联,用于控制两个螺旋浮筒轮120和130的转速;定位单元190用于检测所述机械行走机构在粮仓中的位置。
在本实施例中,所述定位单元190采用RAC接收机,其定位行走机构在粮仓中的实时位置,从而能够确定行走机构的两个螺旋浮筒轮120和130的行走速度和行走机构的行驶方向角度,其中,所述的行走机构的当前行驶方向角度为当前行走机构沿前进方向与粮面水平方向正向夹角,目标行驶方向角度为从行走机构当前位置到目标地点连线与粮面水平方向正向夹角。
由于螺旋浮筒轮120和螺旋浮筒轮130除叶片旋向相反以外,其他结构均相同,因此,仅以螺旋浮筒轮120为例,对驱动螺旋浮筒轮的结构做进一步说明。
如图2-4所示,螺旋浮筒轮120两端分别对称设置有端盖123,两个端盖123分别固定连接在浮筒121的两端,用于封闭浮筒121,防止粮食进入浮筒121内部。螺旋浮筒轮120还包括:多个浮筒支架124、浮筒搅龙轴125和转速传感器126。多个浮筒支架124在浮筒的内部间隔设置,浮筒支架124同轴固定支撑在所述浮筒121内壁上。在本实施例中,浮筒支架124由圆环状的外框124a和多个支撑杆124b组成;多个支撑杆124b呈由中心向外辐射的放射线状,多个支撑杆124b的一端汇聚成一个圆盘结构124c,另一端分别与外框124a固定连接,外框124a的外缘部与浮筒121的内壁固定连接。浮筒搅龙轴125同轴贯穿浮筒121,并且与浮筒支架124中心处的圆盘结构124c固定连接。其中,浮筒搅龙轴125的两端分别延伸至端盖123的外侧。车架110的两端分别设置有多个螺旋浮筒轮安装板111,浮筒搅龙轴125的两端分别可旋转的支撑在其对应螺旋浮筒轮安装板111上,在安装板111内安装有轴承(图中未示出),以减小浮筒搅龙轴125的转动摩擦。转速传感器126安装在浮筒搅龙轴125的一端,用于检测螺旋浮筒轮120的实时转速。
在本实施例中,浮筒支架124为两个,并且分别靠近封闭浮筒121的两端对称设置。
作为进一步的优选,端盖123为锥面结构,并且与浮筒121同轴设置;即端盖123的外表面为向外凸起的圆锥面,以减少所述机械行走机构前进阻力。
驱动机构140和驱动机构150的结构相同,下面以驱动机构140为例,对驱动机构的结构做进一步说明。如图5所示,驱动机构140包括:驱动电机141、第一链轮142、第二链轮143及链条144。驱动电机141固定安装在车架110上侧。第一链轮142固定安装在驱动电机的动力输出轴上;第二链轮143固定安装在浮筒搅龙轴125的一端;链条144同时套设在第一链轮142和第二链轮143上,并且分别与第一链轮142与第二链轮143啮合传动。作为优选,第一链轮142与驱动电机141的动力输出轴通过键连接;第二链轮143与浮筒搅龙轴125通过键连接。其中,键连接的方式包括但不仅限于平键或花键连接。
在另一个实施例中,所述多个叶片122和多个叶片132分别在浮筒121和浮筒131的外侧均匀排布,以保证所述机械行走机构在行走过程中受力平衡,进一步提高螺旋浮筒轮行走过程中的稳定性。
在另一个实施例中,叶片122和叶片132个数分别为四个。
此外,所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构还包括电机控制器180,其与两个驱动电机分别电联,用于控制两个驱动电机。
所述的适用于粮仓粮面作业的机械行走机构的工作原理为:通过控制两个螺旋浮筒轮转向的不同,来控制行走机构的运动方向。当螺旋浮筒轮130顺时针转动,而螺旋浮筒120逆时针转动时,行走机构向前运动;当螺旋浮筒轮130逆时针转动,而螺旋浮筒轮120顺时针转动时,行走机构向后运动;当螺旋浮筒轮130逆时针转动,并且螺旋浮筒轮120逆时针转转动时,行走机构向左平行移动;当螺旋浮筒轮130顺时针转动,并且螺旋浮筒轮120顺时针转动时,行走机构向右平行移动。此外,通过控制两螺旋浮筒轮120和130旋转速度的不同,来实现粮面行走机构的转弯功能。
同时,本发明还提供了一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,用于对所述适于粮仓粮面作业的机械行走机构的转向过程进行控制,主要包括如下步骤:
步骤一、通过RAC接收机获取所述机械行走机构的两个螺旋浮筒轮的当前行驶速度v1、v2和所述机械行走机构当前行驶方向角度θ0
步骤二、根据所述机械行走机构的当前行驶速度,确定两个螺旋浮筒轮的初始转速;其中,两个螺旋浮筒轮的初始转速分别为:
其中,mL、mR分别为位于行走方向左右两侧的螺旋浮筒轮的质量,FfL、FfR分别为左右两个螺旋浮筒轮的行驶阻力,由于行走机构行驶较慢,行驶阻力主要为摩擦阻力,为行走机构重量与浮筒轮与粮面摩擦系数的乘积,t为螺旋浮筒轮从静止状态到当前行驶速度经历的时间,k为推力系数;螺旋浮筒轮驱动力也就是螺旋浮筒轮转动时排出的粮食对它的反作用力,与其转速的平方成正比,比例系数为推力系数,与浮筒轮的几何机构有关。
步骤三、根据所述机械行走机构的当前行驶方向角度、目标行驶方向角度以及所述两个螺旋浮筒轮的初始转速,确定两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速;
步骤四、对所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速进行校正,得到所述两个螺旋浮筒轮的目标控制转速。
步骤五、速度传感器实时检测两个螺旋浮筒轮的实际转速,并且计算出实际转速与目标控制转速的差值,控制两个螺旋浮筒轮的转速改变对上述差值进行补偿,使两个螺旋浮筒轮的实际转速分别达到目标控制转速。
在另一个实施例中,在所述步骤三中,确定两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,包括如下步骤:
步骤1、根据所述机械行走机构的当前行驶方向角度θ0、目标行驶方向角度θ1得到两个螺旋浮筒轮的转速的平方差A;
当左右螺旋浮筒轮转速不一致时,会产生扭转力矩N,使行走机构转向,此时
N=D·k·(rL 2-rR 2)=D·k·A (1)
扭转力矩N也可用如下公式计算:
根据公式(1)和(2)可以得到:
Figure BDA0002295150330000092
其中,D为螺旋浮筒轮轴线距行走机构前后端中心连线的距离(如图6所示),k为推力系数,J为行走机构转动惯量,取决于行走机构的形状、质量分布、转轴位置,可通过经验公式计算或试验的方法测得,c为阻尼系数,也就是扭转阻尼,可通过试验方法测量,t为时间,dθ=θ10;Nf为阻力力矩,主要为行走机构与粮面的摩擦阻力力矩,通过计算摩擦力与其力臂的乘积求得。
步骤2、根据所述两个螺旋浮筒轮的初始转速rL0、rR0和所述两个螺旋浮筒轮的转速的平方差A得到所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速;其中,
当|θ10|≤θset,并且θ10>0时:
当|θ10|≤θset,并且θ10<0时:
Figure BDA0002295150330000094
当|θ10|>θset,并且θ10>0时:
rR1=0,
Figure BDA0002295150330000095
以及
当|θ10|>θset,并且θ10<0时:
Figure BDA0002295150330000096
式中,rL1为行驶方向左侧的螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,rL0为行驶方向左侧的螺旋浮筒轮的初始转速;rR1为行驶方向右侧的螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,rR0为行驶方向右侧的螺旋浮筒轮的初始转速;机械行走机构向右偏转θ0和θ1取正值,机械行走机构向左偏转θ0和θ1取负值。
在另一个实施例中,在所述步骤四中,对所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速rL1和rR1进行校正,得到两个螺旋浮筒轮的目标控制转速,具体包括:
首先获取两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速rL1和rR1中的较大值和较小值,rl′=min(rL1,rR1),rh′=max(rL1,rR1);
(1)当|θ10|≤θset时:
如果rl′>0,并且rh′<rmax,则rl=rl′,rh=rh′;
如果rl′>0,并且rh′>rmax,则
Figure BDA0002295150330000101
rh=rmax
如果rl′<0,并且rh′<rmax,则rl=0,
Figure BDA0002295150330000102
如果rl′<0,并且rh′>rmax,则rl=0,rh=rmax
(2)当|θ10|>θset时:
如果rh′<rmax,则rl=0,
Figure BDA0002295150330000103
如果rh′>rmax,则rl=0,rh=rmax
式中,rl为初始目标控制转速较低的螺旋浮筒轮的目标转速,rh为初始目标控制转速较高的螺旋浮筒轮的目标转速,rmax为螺旋浮筒轮的最大转速,rmax由行走机构的性能决定。
如图7所示,在本实施例中,操纵与控制单元包括:4个PID运算部、嵌入式转速计算及分配运算部和操控平台。通过操控平台的人机交互界面输入给定行驶速度和目标行驶方向。行走机构启动开始行走后,通过RAC接收机实测行走机构的行驶速度,并将数据传输至PID运算部1,得到两个螺旋浮筒轮的当前行走速度,进而得到两个螺旋浮筒轮的初始(当前)转速,PID运算部1将计算得到的数据传输至嵌入式转速计算及分配运算部;另一方面PID运算部2接收人机交互界面输入的目标行驶方向角度及RAC接收机测得的当前行驶方向角度,经计算后得到两个螺旋浮筒轮的转速平方差,并且将数据传输至嵌入式转速计算及分配运算部;嵌入式转速计算及分配运算部经计算得到两个螺旋浮筒轮的目标控制转速,并分别传输至PID运算部3及PID运算部4,同时转速传感器将实时检测的两个螺旋浮筒轮的转速分别传输至PID运算部3及PID运算部4,PID运算部3及PID运算部4分别计算两个螺旋浮筒轮的实际转速与目标转速的差值,控制两个螺旋浮筒轮的电机控制器改变驱动电机的转速对上述差值进行补偿,使两个螺旋浮筒轮的实际转速分别达到目标控制转速。
本发明提供的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,通过左右螺旋浮筒轮的转速平方差控制行驶方向,实现行走机构的高精度控制,转向时间短,结构及操作简单,成本低,提高了控制系统的经济性和可靠性。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构,其特征在于,包括:
车架;
两个螺旋浮筒轮,其对称设置在所述车架两侧;所述螺旋浮筒轮包括浮筒和多个叶片;
其中,所述浮筒为中空的圆筒;所述多个叶片呈螺旋状同向缠绕设置在所述浮筒的外侧,并且所述两个螺旋浮筒轮的叶片旋向相反;
两个驱动机构,其分别设置在所述车架上,用于分别驱动所述两个螺旋浮筒轮;
两个转速传感器,其分别用于检测所述两个螺旋浮筒轮的转速;
操纵与控制单元,其与所述两个驱动机构电联,用于控制所述两个螺旋浮筒轮的转速;
定位单元,其用于检测所述行走机构在粮仓中的位置。
2.一种适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,其特征在于,使用如权利要求1所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构,包括如下步骤:
步骤一、获取所述机械行走机构的当前行驶速度和当前行驶方向角度;
步骤二、根据所述机械行走机构的当前行驶速度,确定两个螺旋浮筒轮的初始转速;
步骤三、根据所述机械行走机构的当前行驶方向角度、目标行驶方向角度以及所述两个螺旋浮筒轮的初始转速,确定两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速;
步骤四、对所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速进行校正,得到所述两个螺旋浮筒轮的目标控制转速。
3.根据权利要求2所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,其特征在于,在所述步骤三中,确定两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,包括如下步骤:
步骤1、根据所述机械行走机构的当前行驶方向角度、目标行驶方向角度得到两个螺旋浮筒轮的转速的平方差A;
Figure FDA0002295150320000021
其中,D为螺旋浮筒轮轴线距行走机构前后端中心连线的距离,k为推力系数,J为行走机构转动惯量,c为阻尼系数,t为时间,dθ=θ10;θ1为行走机构的目标行驶方向角度,θ0为行走机构的当前行驶方向角度即当前行走轮轴向与粮面水平方向正向夹角;Nf为阻力力矩;
步骤2、根据所述两个螺旋浮筒轮的初始转速和所述两个螺旋浮筒轮的转速的平方差得到所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速;其中,
当|θ10|≤θset,并且θ10>0时:
当|θ10|≤θset,并且θ10<0时:
Figure FDA0002295150320000023
当|θ10|>θset,并且θ10>0时:
rR1=0,
Figure FDA0002295150320000024
以及
当|θ10|>θset,并且θ10<0时:
Figure FDA0002295150320000025
rL1=0;
式中,rL1为行驶方向左侧的螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,rL0为行驶方向左侧的螺旋浮筒轮的初始转速;rR1为行驶方向右侧的螺旋浮筒轮的初始目标控制转速,rR0为行驶方向右侧的螺旋浮筒轮的初始转速;机械行走机构向右偏转θ0和θ1取正值,机械行走机构向左偏转θ0和θ1取负值。
4.根据权利要求3所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,其特征在于,在所述步骤四中,对所述两个螺旋浮筒轮的初始目标控制转速进行校正,得到两个螺旋浮筒轮的目标控制转速,包括:
当|θ10|≤θset时:
如果rl′>0,并且rh′>rmax,则
Figure FDA0002295150320000026
rh=rmax
如果rl′<0,并且rh′<rmax,则
rl=0,
Figure FDA0002295150320000031
如果rl′<0,并且rh′>rmax,则
rl=0,rh=rmax;以及
当|θ10|>θset时:
如果rh′>rmax,则rl=0,rh=rmax
其中,rl′=min(rL1,rR1),rh′=max(rL1,rR1);
式中,rl为初始目标控制转速较低的螺旋浮筒轮的目标转速,rh为初始目标控制转速较高的螺旋浮筒轮的目标转速,rmax为螺旋浮筒轮的最大转速。
5.根据权利要求4所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,其特征在于,还包括:
当|θ10|≤θset时,如果rl′>0,并且rh′<rmax,则rl=rl′,rh=rh′;
当|θ10|>θset时,如果rh′<rmax,则rl=0,
Figure FDA0002295150320000032
6.根据权利要求2-5任意一项所述的适于粮仓粮面作业的机械行走机构的控制方法,其特征在于,在所述步骤二中,所述螺旋浮筒轮的初始转速为:
Figure FDA0002295150320000033
其中,v为螺旋浮筒轮的当前行驶速度,m为螺旋浮筒轮的质量,Ff为螺旋浮筒轮的行驶阻力,t为螺旋浮筒轮从静止状态到当前行驶速度经历的时间。
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