CN111512777A - 一种油菜苔收获机智能控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油菜苔收获机智能控制系统，包括ECU单元、通信模块、切割机构驱动模块、切割高度调节模块、拨禾轮组件驱动模块、输送机构驱动模块和行走机构驱动模块；本发明还公开了一种基于油菜苔收获机智能控制系统的控制方法，包括启动油菜苔收获机、发送油菜苔高度信息、数据处理、调节切割高度、发出切割机构切割速率调节的控制信号、调节切割速率等步骤。本发明通过激光模组对油菜苔的高度进行自动检测，并可根据检测到的高度自动调节切割高度，避免了人工调节，自动化程度高，提高了收割效率。

Description

一种油菜苔收获机智能控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制系统技术领域，特别涉及一种油菜苔收获机智能控制系统及其控制方法。

背景技术

中国是传统的油菜种植大国，生产面积一直稳定在800万hm²以上，菜籽总产位于世界前列。近年来受到取消商品菜籽收购保护价以及同季粮食作物冲击等因素的影响，油菜生产的比较效益相对下降，影响了农民油菜种植的积极性，部分省份冬油菜种植面积已持续下滑。在推进现代农业发展的新形势下，四川、成都等省（市）借助美丽乡村建设和全域旅游的东风，将油菜列为实施乡村振兴战略的重点产业之一，为油菜生产发展提供了新的动力。全方位挖掘油菜的油、菜两用双重价值，是油菜生产可持续发展的必然途径，据湖南试验菜油两用数据，在不影响油菜籽产量的前提下，平均每亩增加采收油菜苔300斤，增收450元。

油菜苔是老百姓十分喜爱的一道蔬菜，但油菜苔的采摘劳动强度大、劳动效率低，为确实保障农户节本增收，油菜苔机械化采收是形势发展的必然趋势，同时也对促进优化劳动生产结构和保证油菜苔产品质量具有十分重要的意义。

油菜苔收获机包括行走机构、切割机构和输送机构，其中行走机构用于带动切割机构和输送机构行走，切割机构用于对油菜苔进行切割，输送机构用于输送切割后的油菜苔。在油菜苔收割的过程中，常常因为油菜苔的高度不同需要调节切割机构的位置，同时也需要对切割速度，输送速度进行相应调节，因此在收割过程中油菜苔收获机的智能调节尤为关键，可以节省大量人力、物力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种油菜苔收获机智能控制系统，通过激光模组对油菜苔的高度进行自动检测，并可根据检测到的高度自动调节切割高度，避免人工调节，自动化程度高，提高收割效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种油菜苔收获机智能控制系统，包括ECU单元、通信模块、用于控制油菜苔收获机的切割机构的切割机构驱动模块、用于控制调节切割机构切割高度的切割高度调节模块、用于控制油菜苔收获机的拨禾轮组件的拨禾轮组件驱动模块、用于控制油菜苔收获机的输送机构的输送机构驱动模块和用于控制油菜苔收获机行走机构的行走机构驱动模块，所述切割机构驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述切割高度调节模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述拨禾轮组件驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述输送机构驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述行走机构驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接。

进一步地，所述切割高度调节模块包括激光模组、数据处理单元和用于控制油菜苔收获机的电动推杆的电动推杆驱动模块，所述激光模组的信号输出端与所述数据处理单元的信号输入端相连接，所述数据处理单元的信号输出端与所述电动推杆驱动模块的信号输入端相连接。

进一步地，所述切割机构驱动模块包括第一速度PID控制器、第一SVPWM功率驱动模块和第一速度反馈模块，所述第一速度PID控制器的信号输出端与所述第一SVPWM功率驱动模块的信号输入端相连接，所述第一SVPWM功率驱动模块的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动切割机构的第一无刷直流电机的信号输入端相连接，所述第一无刷直流电机的信号输出端与所述第一速度反馈模块的信号输入端相连接，所述第一速度反馈模块的信号输出端与所述第一速度PID控制器的信号输入端相连接。

进一步地，所述拨禾轮组件驱动模块包括第二速度PID控制器、第二SVPWM功率驱动模块和第二速度反馈模块，所述第二速度PID控制器的信号输出端与所述第二SVPWM功率驱动模块的信号输入端相连接，所述第二SVPWM功率驱动模块的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动拨禾轮组件的第二无刷直流电机的信号输入端相连接，所述第二无刷直流电机的信号输出端与所述第二速度反馈模块的信号输入端相连接，所述第二速度反馈模块的信号输出端与所述第二速度PID控制器的信号输入端相连接。

进一步地，所述输送机构驱动模块包括第三速度PID控制器、第三SVPWM功率驱动模块和第三速度反馈模块，所述第三速度PID控制器的信号输出端与所述第三SVPWM功率驱动模块的信号输入端相连接，所述第三SVPWM功率驱动模块的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动输送机构的第三无刷直流电机的信号输入端相连接，所述第三无刷直流电机的信号输出端与所述第三速度反馈模块的信号输入端相连接，所述第三速度反馈模块的信号输出端与所述第三速度PID控制器的信号输入端相连接。

一种基于油菜苔收获机智能控制系统的控制方法，包括如下步骤：

S10：启动油菜苔收获机；

S11：ECU单元通过通信模块控制切割机构驱动模块驱动切割机构运行；

S12：ECU单元通过通信模块控制拨禾轮组件驱动模块驱动拨禾轮组件运行；

S13：ECU单元通过通信模块控制输送机构驱动模块驱动输送机构运行；

S14：ECU单元通过通信模块控制行走机构驱动模块驱动行走机构运行。

进一步地，在所述步骤S14之后还包括如下步骤：S20：发送油菜苔高度信息；激光模组检测并发送油菜苔高度信息；

S21：数据处理；数据处理单元对接收到油菜苔高度信息处理后判断油菜苔的高度，并根据判断出的油菜苔高度发出上升、保持或下降的控制信号；

S22：调节切割高度；电动推杆驱动模块根据接收到的控制信号做出相应伸出、保持或收回的动作。

进一步地，：在所述步骤S22之后还包括如下步骤：

S30：发出切割机构切割速率调节的控制信号；第一速度反馈模块将第一无刷直流电机的实际转速发送至第一速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第一速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S31：调节切割速率；第一SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第一无刷直流电机。

进一步地，在所述步骤S31之后还包括如下步骤：

S40：发出拨禾轮组件转动速率调节的控制信号；第二速度反馈模块将第二无刷直流电机的实际转速发送至第二速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第二速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S41：调节拨禾轮组件转动速率；第二SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第二无刷直流电机。

进一步地，在所述步骤S41之后还包括如下步骤：

S50：发出输送机构的输送速率调节的控制信号；第三速度反馈模块将第三无刷直流电机的实际转速发送至第三速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第三速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S51：调节输送机构的输送速率；第三SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第三无刷直流电机。

本发明的有益效果是：

1）本发明通过激光模组对油菜苔的高度进行自动检测，并可根据检测到的高度自动调节切割高度，避免了人工调节，自动化程度高，提高了收割效率。

2）设置的切割机构驱动模块能自动调节油菜苔收获机的切割速率，进而保证切割速率始终一致，保证了切割效果。

3）设置的切割机构驱动模块能自动调节拨禾轮组件的转动速率，使其始终与切割速率匹配，避免二者不匹配而造成的堵料、损坏油菜苔等问题。

4）设置的输送机构驱动模块能自动调节输送机构的运行速率，进而保证其输送速率与切割速率匹配，避免因输送速率过慢而出现堵料的情况。

附图说明

图1为本发明实施例中油菜苔收获机智能控制系统的控制原理框图；

图2为本发明实施例中切割高度调节模块的控制原理框图；

图3为本发明实施例中割机构驱动模块的控制原理框图；

图4为本发明实施例中拨禾轮组件驱动模块的控制原理框图；

图5为本发明实施例中输送机构驱动模块的控制原理框图；

图6为本发明实施例中切割机构和输送机构通过伸缩机构与行走机构相连接的结构示意图；

图7为本发明实施例中的激光模组的示意图；

图8为本发明实施例中油菜苔收获机的切割机构、输送机构和收集台的结构示意图；

图9为图8中局部A处的放大示意图；

图10为本发明实施例中油菜苔收获机的切割机构的结构示意图；

图11为本发明实施例中电机与第一驱动辊的结构原理图；

图12为本发明实施例中油菜苔收获机的行走机构的结构示意图；

图中，1、ECU单元；2、通信模块；3、切割机构驱动模块；4、切割高度调节模块；5、拨禾轮组件驱动模块；6、输送机构驱动模块；7、行走机构驱动模块；8、激光模组；9、数据处理单元；10、电动推杆驱动模块；11、第一速度PID控制器；12、第一SVPWM功率驱动模块；13、第一速度反馈模块；14、第一无刷直流电机；15、第二速度PID控制器；16、第二SVPWM功率驱动模块；17、第二速度反馈模块；18、第二无刷直流电机；19、第三速度PID控制器；20、第三SVPWM功率驱动模块；21、第三速度反馈模块；22、第三无刷直流电机；23、行走机构；24、切割机构；25、输送机构；26、收集台；27、拨禾轮组件；28、第二驱动电机；29、固定架；30、驱动轮；31、张紧轮；32、带刀；33、安装腔；34、割台主架；35、底部输送装置；36、侧边输送装置；37、第一驱动辊；38、第一从动辊；39、第一输送带；40、第二从动辊；41、第二输送带；42、车架；43、前转向轮；44、后驱动轮；45、电池仓；46、液压站；47、控制箱；48、方向盘组件；49、助力转向装置；50、电动推杆；51、主动链轮；52、从动链轮；53、链条；54、轴承。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

如图1-5所示，一种油菜苔收获机智能控制系统，包括ECU单元1、通信模块2、用于控制油菜苔收获机的切割机构24的切割机构驱动模块3、用于控制调节切割机构24切割高度的切割高度调节模块4、用于控制油菜苔收获机的拨禾轮组件27的拨禾轮组件驱动模块5、用于控制油菜苔收获机的输送机构25的输送机构驱动模块6和用于控制油菜苔收获机行走机构23的行走机构驱动模块7，所述切割机构驱动模块3通过通信模块2与所述ECU单元1相连接，所述切割高度调节模块4通过通信模块2与所述ECU单元1相连接，所述拨禾轮组件驱动模块5通过通信模块2与所述ECU单元1相连接，所述输送机构驱动模块6通过通信模块2与所述ECU单元1相连接，所述行走机构驱动模块7通过通信模块2与所述ECU单元1相连接。其中，通信模块2为485通信模块。其中行走机构驱动模块7为本领域惯用技术手段，其具体结构及其控制方式此处不做赘述。

为更清楚的解释本方案，此处以本控制系统在具体的“油菜苔收获机”上的应用为例进行说明，但本方案可以是不局限于所举例的油菜苔收获机。

如图6-12所示，一种油菜苔收获机，包括行走机构23和设置在行走机构23上的切割机构24、输送机构25与收集台26，所述行走机构23用于托载切割机构24和输送机构25行走，所述切割机构24用于切割油菜苔，所述输送机构25用于输送切割后的油菜苔至收集台26；所述切割装置的进料端设有拨禾轮组件27，所述拨禾轮组件27用于引导茎秆、扶持切割；

如图8-10所示，所述切割机构24、输送机构25和收集台26沿行走机构23运行方向依次设置，所述切割机构24设置于所述输送机构25运输方向的进料端，且所述切割机构24的切割方向垂直所述输送机构25运输方向设置，所述收集台26设置于所述输送机构25运输方向的出料端。

其中，所述的切割机构24包括驱动电机28（第一无刷直流电机）、固定架29、两个驱动轮30、两个张紧轮31和带刀32，所述固定架29呈“凹字形”，所述固定架29的两端分别设有安装腔33，两个所述安装腔33内分别设有一个驱动轮30和一个张紧轮31，所述驱动电机设置在所述固定架29的一侧，且驱动电机的输出轴延伸至固定架29的另一侧，两个所述驱动轮30可转动的设置在所述固定架29的另一侧，且沿固定架29长度方向依次设置，其中一个驱动轮30与驱动电机的输出轴相连接，两个所述张紧轮31平行于两个所述驱动轮30设置，所述带刀32设置在两个所述驱动轮30和两个张紧轮31的外部。

其中拨禾轮组件27由第二无刷直流电机驱动，且拨禾轮组件的连接方式及位置设置为本领域常规技术手段，此处不做赘述.

如图8所示，所述的输送机构25包括割台主架34、底部输送装置35和两个侧边输送装置36，两个所述侧边输送装置36沿底部输送装置35运输方向对称设置在所述底部输送装置35的两侧，所述底部运输装置设置在所述割台主架34上，底部运输装置包括第一驱动辊37和第一从动辊38，所述第一驱动辊37和第一从动辊38外部设有第一输送带39；所述侧边输送装置36包括第二驱动辊和第二从动辊40，所述第二驱动辊和第二从动辊40外部设有第二输送带41，所述第一输送带39和第二输送带41垂直设置，所述第一输送带39与所述收集台26平行设置，所述第一驱动辊37和第二驱动辊分别由电机（第三无刷直流电机）驱动。

如图12所示，所述的行走机构23包括车架42、前转向轮43、后驱动轮44、电池仓45、液压站46、控制箱47、方向盘组件48和助力转向装置49，所述前转向轮43和后驱动轮44依次设置在车架42的前后两端，所述前转向轮43与所述方向盘组件48相连接，所述助力转向装置49设置在前转向轮43的连接轴上，所述液压站46、电池仓45和控制箱47均设置在所述车架42上，所述电池仓45内设有电源，所述电源电性连接有后轮驱动电机，所述后轮驱动电机与所述驱动后轮传动连接。

所述的切割机构24与所述输送机构25的割台主架34相连接，所述割台主架34远离切割机构24的一端与所述车架42铰接，所述割台主架34底面与车架42之间设有电动推杆50，所述电动推杆50的两端分别与割台主架34和车架42铰接。

如图11所示，所述第一驱动辊37和第二驱动辊38的电机为减速电机（减速电机由无刷直流电机和减速箱组合而成，本领域公知技术手段，此处不做赘述），所述电机的输出轴上设有主动链轮51，所述第一驱动辊37上设有与所述主动链轮51对应的从动链轮52，所述主动链轮51和从动链轮52通过链条53相连接。

此处以底部输送装置35为例进行工作原理的说明，侧边输送装置36的工作原理与底部输送装置35相同。具体为：减速电机带动主动链轮51转动，主动链轮51通过链条53带动从动链轮52转动，连接从动链轮52的第一驱动辊37同步转动，进而带动第一从动辊38和第一输送带39运行。

如图11所示，所述的第一驱动辊37和第一从动辊38的两端均分别通过轴承54与所述割台主架34相连接。通过轴承54实现第一驱动辊37和第一从动辊38与割台主架34之间的转动连接，连接结构简单、易实现。第二驱动辊和第二从动辊40的连接方式同样可采用这样的连接。

工作原理：ECU单元1通过通信模块2分别控制切割机构驱动模块3驱动切割机构24运行、控制拨禾轮组件驱动模块5驱动拨禾轮组件27运行、控制输送机构驱动模块6驱动输送机构25运行、控制行走机构驱动模块7驱动行走机构23运行；切割机构24、拨禾轮组件27以及输送机构25启动后运行行走机构23，行走机构23带动油菜苔收获机整体运行进行油菜苔的收割，油菜苔经切割机构24和拨禾轮组件27收割后经输送机构25运输收集。

进一步地，如图2、图6和图7所示，所述切割高度调节模块4包括激光模组8、数据处理单元9和用于控制油菜苔收获机的电动推杆50的电动推杆驱动模块10，所述激光模组8的信号输出端与所述数据处理单元9的信号输入端相连接，所述数据处理单元9的信号输出端与所述电动推杆驱动模块10的信号输入端相连接。

其中，激光模组8为8组激光对射开关，8组激光对射开关沿竖直方向等间距排列设置。

激光对射开关由激光发射管和激光接收管组成，激光发射管发射激光束，在没有遮挡的时候，激光接收管接收到光线，输出高电平信号，当在激光传输路线上有遮挡时，激光光线被遮挡，激光接收管不能接收光线，输出为低电平，激光对管在高度方向排列了8个，并固定在切割机构24上，随切割机构24一起升降向前运动，通过数据处理单元9实时采样8个激光接收管电平信号,在一个时间内（如100ms）获得每个接收管的电平平均值，从而知道一定宽度范围内油菜苔的高低位置，之后根据油菜苔的位置信息发送上升、保持或下降的控制信号至电动推杆驱动模块10。电动推杆驱动模块10接收到控制信号后作出相应动作，进而完成油菜苔收获机的切割机构24的高度调节。其中，由于油菜苔生长的情况，其高低有一些差异，为了保证ECU单元1采集的信号能反映菜苔的实际平均高矮，通过高度方向的8个激光接收管在一定的时间范围内接收信号的遮挡平均比例情况，从而来获得采集高度信息的准确值。

本发明的系统通过激光模组8对油菜苔的高度进行自动检测，并可根据检测到的高度自动调节切割高度，避免了人工调节，自动化程度高，提高了收割效率。

进一步地，如图3、图8所示，所述切割机构驱动模块3用于控制调节油菜苔收获机的切割机构24的切割速率；

所述切割机构驱动模块3包括第一速度PID控制器11、第一SVPWM功率驱动模块12和第一速度反馈模块13，所述第一速度PID控制器11的信号输出端与所述第一SVPWM功率驱动模块12的信号输入端相连接，所述第一SVPWM功率驱动模块12的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动切割机构24的第一无刷直流电机14的信号输入端相连接，所述第一无刷直流电机14的信号输出端与所述第一速度反馈模块13的信号输入端相连接，所述第一速度反馈模块13的信号输出端与所述第一速度PID控制器11的信号输入端相连接。

其中第一速度反馈模块13为霍尔传感器速度反馈模块。

整机运行时，ECU单元1通过通信模块2对第一无刷直流电机14发出转速控制信号，第一无刷直流电机14运行时，其实际转速由第一速度反馈模块13发送至第一速度PID控制器11。第一速度PID控制器11将实际转速与ECU单元1发送的控制转速进行相减，得到速度差。同时第一速度PID控制器11根据速度差向第一SVPWM功率驱动模块12发出加速、保持或减速的控制信号。第一SVPWM功率驱动模块12根据控制信号产生对应的波形进而驱动第一无刷直流电机14调节转速，即完成了对切割机构24的切割速率的调节。

设置的切割机构驱动模块3能自动调节油菜苔收获机的切割速率，进而保证切割速率始终一致，保证了切割效果。

进一步地，如图4和图6所示，所述拨禾轮组件驱动模块5用于控制调节油菜苔收获机的拨禾轮组件27的转动速率；

所述拨禾轮组件驱动模块5包括第二速度PID控制器15、第二SVPWM功率驱动模块16和第二速度反馈模块17，所述第二速度PID控制器15的信号输出端与所述第二SVPWM功率驱动模块16的信号输入端相连接，所述第二SVPWM功率驱动模块16的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动拨禾轮组件27的第二无刷直流电机18的信号输入端相连接，所述第二无刷直流电机18的信号输出端与所述第二速度反馈模块17的信号输入端相连接，所述第二速度反馈模块17的信号输出端与所述第二速度PID控制器15的信号输入端相连接。

其中第二速度反馈模块17为霍尔传感器速度反馈模块。

整机运行时，ECU单元1通过通信模块2对第二无刷直流电机18发出转速控制信号，第二无刷直流电机18运行时，其实际转速由第二速度反馈模块17发送至第二速度PID控制器15。第二速度PID控制器15将实际转速与ECU单元1发送的控制转速进行相减，得到速度差。同时第二速度PID控制器15根据速度差向第二SVPWM功率驱动模块16发出加速、保持或减速的控制信号。第二SVPWM功率驱动模块16根据控制信号产生对应的波形进而驱动第二无刷直流电机18调节转速，即完成了对拨禾轮组件27的转动速率的调节。

设置的切割机构驱动模块3能自动调节拨禾轮组件27的转动速率，使其始终与切割速率匹配，避免二者不匹配而造成的堵料、损坏油菜苔等问题。

进一步地，如图5和图8所示，所述输送机构驱动模块6用于控制调节油菜苔收获机的输送机构25的输送速率；

所述输送机构驱动模块6包括第三速度PID控制器19、第三SVPWM功率驱动模块20和第三速度反馈模块21，所述第三速度PID控制器19的信号输出端与所述第三SVPWM功率驱动模块20的信号输入端相连接，所述第三SVPWM功率驱动模块20的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动输送机构25的第三无刷直流电机22的信号输入端相连接，所述第三无刷直流电机22的信号输出端与所述第三速度反馈模块21的信号输入端相连接，所述第三速度反馈模块21的信号输出端与所述第三速度PID控制器19的信号输入端相连接。

其中第三速度反馈模块21为霍尔传感器速度反馈模块。

整机运行时，ECU单元1通过通信模块2对第三无刷直流电机22发出转速控制信号，第三无刷直流电机22运行时，其实际转速由第三速度反馈模块21发送至第三速度PID控制器19。第三速度PID控制器19将实际转速与ECU单元1发送的控制转速进行相减，得到速度差。同时第三速度PID控制器19根据速度差向第三SVPWM功率驱动模块20发出加速、保持或减速的控制信号。第三SVPWM功率驱动模块20根据控制信号产生对应的波形进而驱动第三无刷直流电机22调节转速，即完成了对输送机构25的切割速率的调节。

设置的输送机构驱动模块6能自动调节输送机构25的运行速率，进而保证其输送速率与切割速率匹配，避免因输送速率过慢而出现堵料的情况。

实施例2：

一种基于油菜苔收获机智能控制系统的控制方法，包括如下步骤：

S10：启动油菜苔收获机；

S11：ECU单元通过通信模块控制切割机构驱动模块驱动切割机构运行；

S12：ECU单元通过通信模块控制拨禾轮组件驱动模块驱动拨禾轮组件运行；

S13：ECU单元通过通信模块控制输送机构驱动模块驱动输送机构运行；

S14：ECU单元通过通信模块控制行走机构驱动模块驱动行走机构运行。

进一步地，在所述步骤S14之后还包括如下步骤：S20：发送油菜苔高度信息；激光模组检测并发送油菜苔高度信息；

S21：数据处理；数据处理单元对接收到油菜苔高度信息处理后判断油菜苔的高度，并根据判断出的油菜苔高度发出上升、保持或下降的控制信号；

S22：调节切割高度；电动推杆驱动模块根据接收到的控制信号做出相应伸出、保持或收回的动作。

进一步地，：在所述步骤S22之后还包括如下步骤：

S30：发出切割机构切割速率调节的控制信号；第一速度反馈模块将第一无刷直流电机的实际转速发送至第一速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第一速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S31：调节切割速率；第一SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第一无刷直流电机。

进一步地，在所述步骤S31之后还包括如下步骤：

S40：发出拨禾轮组件转动速率调节的控制信号；第二速度反馈模块将第二无刷直流电机的实际转速发送至第二速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第二速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S41：调节拨禾轮组件转动速率；第二SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第二无刷直流电机。

进一步地，在所述步骤S41之后还包括如下步骤：

S50：发出输送机构的输送速率调节的控制信号；第三速度反馈模块将第三无刷直流电机的实际转速发送至第三速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第三速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S51：调节输送机构的输送速率；第三SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第三无刷直流电机。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种油菜苔收获机智能控制系统，其特征在于：包括ECU单元、通信模块、用于控制油菜苔收获机的切割机构的切割机构驱动模块、用于控制调节切割机构切割高度的切割高度调节模块、用于控制油菜苔收获机的拨禾轮组件的拨禾轮组件驱动模块、用于控制油菜苔收获机的输送机构的输送机构驱动模块和用于控制油菜苔收获机行走机构的行走机构驱动模块，所述切割机构驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述切割高度调节模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述拨禾轮组件驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述输送机构驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接，所述行走机构驱动模块通过通信模块与所述ECU单元相连接。

2.根据权利要求1所述的油菜苔收获机智能控制系统，其特征在于：所述切割高度调节模块包括激光模组、数据处理单元和用于控制油菜苔收获机的电动推杆的电动推杆驱动模块，所述激光模组的信号输出端与所述数据处理单元的信号输入端相连接，所述数据处理单元的信号输出端与所述电动推杆驱动模块的信号输入端相连接。

3.根据权利要求2所述的油菜苔收获机智能控制系统，其特征在于：所述切割机构驱动模块包括第一速度PID控制器、第一SVPWM功率驱动模块和第一速度反馈模块，所述第一速度PID控制器的信号输出端与所述第一SVPWM功率驱动模块的信号输入端相连接，所述第一SVPWM功率驱动模块的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动切割机构的第一无刷直流电机的信号输入端相连接，所述第一无刷直流电机的信号输出端与所述第一速度反馈模块的信号输入端相连接，所述第一速度反馈模块的信号输出端与所述第一速度PID控制器的信号输入端相连接。

4.根据权利要求3所述的油菜苔收获机智能控制系统，其特征在于：所述拨禾轮组件驱动模块包括第二速度PID控制器、第二SVPWM功率驱动模块和第二速度反馈模块，所述第二速度PID控制器的信号输出端与所述第二SVPWM功率驱动模块的信号输入端相连接，所述第二SVPWM功率驱动模块的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动拨禾轮组件的第二无刷直流电机的信号输入端相连接，所述第二无刷直流电机的信号输出端与所述第二速度反馈模块的信号输入端相连接，所述第二速度反馈模块的信号输出端与所述第二速度PID控制器的信号输入端相连接。

5.根据权利要求4所述的油菜苔收获机智能控制系统，其特征在于：所述输送机构驱动模块包括第三速度PID控制器、第三SVPWM功率驱动模块和第三速度反馈模块，所述第三速度PID控制器的信号输出端与所述第三SVPWM功率驱动模块的信号输入端相连接，所述第三SVPWM功率驱动模块的信号输出端与油菜苔收获机上用于驱动输送机构的第三无刷直流电机的信号输入端相连接，所述第三无刷直流电机的信号输出端与所述第三速度反馈模块的信号输入端相连接，所述第三速度反馈模块的信号输出端与所述第三速度PID控制器的信号输入端相连接。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的油菜苔收获机智能控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S10：启动油菜苔收获机；

S11：ECU单元通过通信模块控制切割机构驱动模块驱动切割机构运行；

S12：ECU单元通过通信模块控制拨禾轮组件驱动模块驱动拨禾轮组件运行；

S13：ECU单元通过通信模块控制输送机构驱动模块驱动输送机构运行；

S14：ECU单元通过通信模块控制行走机构驱动模块驱动行走机构运行。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：在步骤S14之后还包括如下步骤：

S20：发送油菜苔高度信息；激光模组检测并发送油菜苔高度信息；

S21：数据处理；数据处理单元对接收到油菜苔高度信息处理后判断油菜苔的高度，并根据判断出的油菜苔高度发出上升、保持或下降的控制信号；

S22：调节切割高度；电动推杆驱动模块根据接收到的控制信号做出相应伸出、保持或收回的动作。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：在步骤S22之后还包括如下步骤：

S30：发出切割机构切割速率调节的控制信号；第一速度反馈模块将第一无刷直流电机的实际转速发送至第一速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第一速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S31：调节切割速率；第一SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第一无刷直流电机。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：在步骤S31之后还包括如下步骤：

S40：发出拨禾轮组件转动速率调节的控制信号；第二速度反馈模块将第二无刷直流电机的实际转速发送至第二速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第二速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S41：调节拨禾轮组件转动速率；第二SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第二无刷直流电机。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：在步骤S41之后还包括如下步骤：

S50：发出输送机构的输送速率调节的控制信号；第三速度反馈模块将第三无刷直流电机的实际转速发送至第三速度PID控制器，计算实际转速与ECU单元发出的转速之间的差值，第三速度PID控制器根据差值发出加速、保持或减速的控制信号；

S51：调节输送机构的输送速率；第三SVPWM功率驱动模块根据接收到的控制信号产生相应的SVPWM波形驱动第三无刷直流电机。

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