CN112136508B - 一种滚筒无极变速自适应控制方法、控制系统及其收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚筒无极变速自适应控制方法、控制系统及其收获机，通过对皮带进行自检，以确定进入自适应控制模式，若进入自适应控制模式后，通过自动获取滚筒的第一转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果，进而根据第一对比结果控制收获机的行驶速度，以保证滚筒的喂入量，使得滚筒维持在较优的转速范围内，能持续进行收割，实现了自适应调节，在一定程度上减轻了驾驶员的工作强度，同时，减少了驾驶员在收割过程中的人工干预，具备更好的人机交互，提升了收割作业的智能化程度，同时，在一定程度上使得驾驶员更加了解皮带的磨损程度，便于后续的维护管理。

Description

一种滚筒无极变速自适应控制方法、控制系统及其收获机

技术领域

本发明涉及农用机械中的收获机技术领域，具体涉及一种滚筒无极变速自适应控制方法、控制系统及其收获机。

背景技术

收获机械是农业生产中必不可少的设备，主要用于小麦、玉米、水稻、大豆等农作物的收割，其液压工作系统由割台升降、拨禾轮升降、卸粮、液压主离合系统和控制滚筒转速的无级滚筒变速系统，其中，若滚筒转速控制不当会导致滚筒堵塞，滚筒脱粒不净，籽粒破碎率高，清选损失率大，夹带损失大等故障，因此滚筒转速能否在作业过程中维持在一个恒定范围内是判断收获机械性能的一个重要参数。

现有技术中，收获机械即收获机包括无极变速缸、无极变速轮和滚筒，其中，滚筒和无极变速轮通过皮带连接，无极变速缸的活塞杆伸长或缩短过程中控制无极变速轮夹紧或松开皮带。无极变速缸通过液压元件控制向其供油。

由于液压元件内部存在运动的零部件都是依靠密封进行隔离，包括不限于控制阀、油缸等，在高压状态下运动部件中因压力差，其内液压油泄露是不可避免的。尤其是外加负荷情况下，更为明显。另外因为液压油并非是理想不可压缩状态，受温度、压力等影响，同时由于油缸处于封闭状态，受外负荷的作用下，体积发生变化，使得活塞杆出现移动，无极变速轮与皮带之间的夹紧程度也随之受影响。若是转速降低了，操作变速调节开关，可实现转速上升调节。初始设定的转速是会随收割作业过程而降低，不合适的转速随之引起籽粒破碎率，脱不净，分离损失大，甚至造成滚筒堵塞等故障问题，而完全依靠手动操纵，难以实现理想调整，常常无法做到迅速及时调整。因此要求驾驶员在收割过程中，需要选择合适的行驶速度以调整喂入量，同时需要关注滚筒转速，无形中增加驾驶员的工作强度与难度，并对驾驶员的技术有更高些要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种滚筒无极变速自适应控制方法、控制系统及其收获机。

本发明的一种滚筒无极变速自适应控制方法的技术方案如下：

S1、在收获机进行收割作业之前，对连接在所述收获机的无极变速轮与滚筒之间的皮带进行自检，获取皮带磨损量，判断所述皮带磨损量是否位于预设的皮带磨损阈值范围内，若是，进入自适应控制模式；

S2、在所述自适应控制模式中，获取所述无极变速轮的变速轮动盘的第一位移量、所述无极变速轮的实际转速和所述滚筒的第一转速；

S3、根据所述第一位移量、所述无极变速轮的实际转速计算所述滚筒的第一理论转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果控制所述收获机的行驶速度。

本发明的一种滚筒无极变速自适应控制方法的有益效果如下：

通过对皮带进行自检，以确定进入自适应控制模式，若进入自适应控制模式后，通过自动获取滚筒的第一转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果，进而根据第一对比结果控制收获机的行驶速度，以保证滚筒的喂入量，使得滚筒维持在较优的转速范围内，能持续进行收割，实现了自适应调节，在一定程度上减轻了驾驶员的工作强度，同时，减少了驾驶员在收割过程中的人工干预，具备更好的人机交互，提升了收割作业的智能化程度，同时，在一定程度上使得驾驶员更加了解皮带的磨损程度，便于后续的维护管理。

在上述方案的基础上，本发明的一种滚筒无极变速自适应控制方法还可以做如下改进。

进一步，所述获取皮带磨损量，包括：

控制所述无极变速轮以额定速度转动并控制所述变速轮动盘移动以夹紧所述皮带之后，获取所述无极变速轮的检测速度、所述变速轮动盘的第二位移量和所述滚筒的第二转速；

根据所述检测速度和第二位移量计算所述滚筒的第二理论转速；

根据将所述第二理论转速和第二转速进行对比后所得到的第二对比结果获取皮带磨损量。

采用上述进一步方案的有益效果是：在收获机进行收割作业之前，通过对比滚筒的第二转速和第二理论速度得到第二对比结果，可以理解的是，当第二对比结果为：第二转速和第二理论速度差别较大时，可以得知皮带与滚筒之间出现相对打滑的情况，进而得到当前使用的皮带的皮带磨损量。

进一步，所述获取所述无极变速轮的变速轮动盘的第一位移量，包括：

根据所述无极变速轮的实际转速以及在收割时所设置的所述滚筒的期望转速，计算所述变速轮动盘的期望位移量阈值范围；

获取所述变速轮动盘的位移量，并判断所述变速轮动盘的位移量是否位于所述期望位移量阈值范围内，若是，则该位移量为所述第一位移量；若否，则根据所述期望位移量阈值范围对所述变速轮动盘的位移量进行调节，直至使所述变速轮动盘的位移量位于所述期望位移量阈值范围之内，该位移量为所述第一位移量。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置滚筒的期望转速以及无极变速轮的实际速度，可以计算得出变速轮的期望位移量阈值范围，然后根据计算得出的期望位移量阈值范围控制变速轮动盘位移，以对变速轮动盘的位移量进行调节，即第一位移量位于期望位移量阈值范围内。

进一步，所述根据所述期望位移量阈值范围对所述变速轮动盘的位移量进行调节，包括：

控制向无极变速缸内充入或释放液压油，所述无极变速缸带动所述变速轮动盘产生位移，以对所述变速轮动盘的位移量进行调节。

进一步，还包括：

实时检测所述无极变速缸内液压油的压力值，当所述压力值超出预设的极限压力阈值范围时，控制所述无极变速缸释放液压油。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过检测极变速缸内液压油的压力值，可以避免无极变速缸内的油压因受热膨胀致使内部的液压油压力快速上升压溃锁紧装置或者密封元件的现象。通过释放液压油，减小无极变速缸内的油压，保证无极变速缸能够运行稳定。

进一步，所述根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果控制所述收获机的行驶速度，包括：

当所述第一对比结果为：所述第一转速位于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围内时，则控制所述行驶速度为所述收获机的当前速度；

当所述第一对比结果为：当所述第一转速小于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围时，则降低所述行驶速度。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过对第一转速和第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果，可以得知皮带与滚筒之间是否打滑，当出现打滑时，在一定程度上可反映出：此时收获机的行驶速度相对较快，以使谷物等的喂入量相对较大，致使滚筒与皮带之间出现相对滑动，通过降低收获机的行驶速度，在一定程度上减小滚筒与皮带之间的打滑现象，使得滚筒维持在较优的转速范围内，能持续进行收割。

本发明的一种滚筒无极变速自适应控制系统的技术方案如下：

包括检测器、控制器和执行器，所述检测器用于获取所述收获机的无极变速轮的转速、所述无极变速轮的变速轮动盘的位移量、以及所述收获机的滚筒的实际转速；

所述控制器用于根据所述无极变速轮的转速和所述变速轮动盘的位移量计算所述滚筒的理论转速，并根据所述滚筒的理论转速和所述滚筒的实际转速，判断连接在所述无极变速轮与滚筒之间的皮带的皮带磨损量、以及判断所述皮带是否打滑；

所述执行器用于根据所述皮带磨损量是否位于预设的皮带磨损阈值范围内的判断结果，选择在收割时进入自适应模式或手动操作变速模式，且在自适应模式中，所述执行器用于根据所述皮带是否打滑的判断结果控制所述收获机的行驶速度。

进一步，所述检测器还用于检测无极变速缸内的液压油的压力值，并判断所述液压油的压力值是否超过预设的极限压力阈值范围，若是，则控制所述无极变速缸释放液压油。

进一步，所述控制器内设置有数据库，所述数据库包括互相一一对应的无极变速轮的转速、变速轮动盘位移量和滚筒的理论转速；

所述控制器还用于根据所述滚筒的期望转速、所述无极变速轮转速计算所述变速轮动盘的期望位移量，并根据所述变速轮动盘期望位移量控制无极变速缸的活塞杆伸缩，以控制所述变速轮动盘产生位移。

本发明的一种收获机，其特征在于：使用上述任一项所述的滚筒无极变速自适应控制方法或上述任一项所述的滚筒无极变速自适应控制系统。

综上所述，本发明具备的有益效果：

通过对皮带进行自检，以确定进入自适应控制模式或手动操作变速模式，若进入自适应控制模式后，通过自动获取滚筒的第一转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果，进而根据第一对比结果控制收获机的行驶速度，以保证滚筒的喂入量，使得滚筒维持在较优的转速范围内，能持续进行收割，实现了自适应调节，在一定程度上减轻了驾驶员的工作强度，同时，减少了驾驶员在收割过程中的人工干预，具备更好的人机交互，提升了收割作业的智能化程度，同时，在一定程度上使得驾驶员更加了解皮带的磨损程度，便于后续的维护管理。

附图说明

图1为本发明实施例的一种滚筒无极变速自适应控制方法；

图2为本发明收获机中无极变速轮与滚筒的连接结构示意图；

图3为本发明中无极变速缸工作的原理图；

图4为本发明无极变速轮的沿输入轴的轴截面所在的平面的剖面示意图；

图5为本发明中变速轮动盘和无级变速缸连接的示意图，其中，为了更清楚了解无极变速缸的活塞杆与变速轮动盘之间的连接，变速轮动盘用虚线进行表示；

图6为本发明滚筒的剖面示意图；

图7为本发明滚筒无极变速自适应控制方法中自检时的流程图；

图8为本发明滚筒无极变速自适应控制方法中调节变速轮动盘位移量的流程图；

图9为本发明滚筒无极变速自适应控制方法中调节变速缸油压的流程图；

图10为本发明滚筒无极变速自适应控制方法中自适应模式的流程图；

图11为本发明实施例的一种滚筒无极变速自适应控制系统的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、无极变速缸；200、无极变速轮；210、输入轴；220、变速轮定盘； 230、变速轮动盘；240、变速轮转速传感器；250、位移传感器；300、滚筒；310、输入轮定盘；320、输入轮动盘；330、弹性压紧组件；340、滚筒转速传感器；400、供油装置；410、液压油箱；420、油泵；430、控制阀；440、锁紧装置；450、节流元件。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例的一种滚筒无极变速自适应控制方法，包括如下步骤：

S1、在收获机进行收割作业之前，对连接在所述收获机的无极变速轮 200与滚筒300之间的皮带进行自检，获取皮带磨损量，判断所述皮带磨损量是否位于预设的皮带磨损阈值范围内，若是，进入自适应控制模式；

S2、在所述自适应控制模式中，获取所述无极变速轮200的变速轮动盘 230的第一位移量、所述无极变速轮200的实际转速和所述滚筒300的第一转速；

S3、根据所述第一位移量、所述无极变速轮200的实际转速计算所述滚筒300的第一理论转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果控制所述收获机的行驶速度。

通过对皮带进行自检，以确定进入自适应控制模式，若进入自适应控制模式后，通过自动获取滚筒300的第一转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果，进而根据第一对比结果控制收获机的行驶速度，以保证滚筒300的喂入量，使得滚筒300维持在较优的转速范围内，能持续进行收割，实现了自适应调节，在一定程度上减轻了驾驶员的工作强度，同时，减少了驾驶员在收割过程中的人工干预，具备更好的人机交互，提升了收割作业的智能化程度，同时，在一定程度上使得驾驶员更加了解皮带的磨损程度，便于后续的维护管理。

其中，若皮带磨损量不位于预设的皮带磨损阈值范围内，则进入手动操作变速模式，即通过驾驶员手动操作，以控制所述收获机的行驶速度。

其中，如图2所示，收获机包括无极变速缸100、无极变速轮200和滚筒300，且无极变速轮200与滚筒300之间通过皮带连接，可通过发动机驱动无极变速轮200进行转动，以便于通过皮带带动滚筒300进行转动，当无极变速缸100的活塞杆伸缩时，带动无极变速轮200夹紧或松开皮带，当无极变速轮200夹紧皮带时，即可通过皮带带动滚筒300转动，在收割作业时，滚筒300旋转，谷物从滚筒300的一端沿着轴线方向喂入，谷物沿滚筒300 轴向做螺旋状运动，在运动过程中完成脱粒。

其中，无极变速轮200的实际转速通过设置在无极变速轮200周边的变速轮转速传感器240检测得到，滚筒300的第一转速以及下述的第二转速通过设置在滚筒300周边的滚筒转速传感器340检测得到，变速轮动盘230的第一位移量以及下述的第二位移量通过设置在变速轮动盘230周边的位移传感器250检测得到，且本领域技术人员根据实际情况对变速轮转速传感器 240、位移传感器250和滚筒转速传感器340进行连接和固定，在此不做赘述。

其中，通过与无极变速缸100连接的供油装置400控制无极变速缸100 的活塞杆伸缩，具体地：

如图3至图6所示，供油装置400包括液压油箱410、油泵420、控制阀430、锁紧装置440、节流元件450，油泵420420抽取液压油箱410内的液压油，经过控制阀430、锁紧装置440、节流元件450后进入无极变速缸 100，即向无极变速缸100供油，无极变速缸100的活塞杆伸出；当回油时，无极变速缸100内的液压油经过节流元件450、锁紧装置440、控制阀430后回到液压油箱410活塞杆收缩；其中，锁紧装置440还具有自锁功能。

其中，当无极变速缸100的活塞杆伸缩时，带动无极变速轮200夹紧或松开皮带，具体为：

无极变速轮200包括一端与发动机连接的输入轴210、与输入轴210的另一端连接的变速轮定盘220，以及与所述变速轮定盘220连接的变速轮动盘230，且变速轮定盘220与变速轮动盘230相对设置，变速轮动盘230可以相对变速轮定盘220移动，具体可在变速轮动盘230和变速轮定盘220之间设置一个或多个导向轴，以实现变速轮动盘230相对变速轮定盘220的移动；

在安装时，皮带套接在变速轮定盘220和变速轮动盘230之间，变速轮动盘230与无极变速缸100的活塞杆连接，即通过无极变速缸100的活塞杆的移动，可以带动变速轮动盘230相对于变速轮定盘220移动，当变速轮动盘230靠近变速轮定盘220时，夹持皮带的力度增大，当夹紧皮带时，在输入轴210转动过程中，带动皮带传动，进而带动滚筒300进行转动，当变速轮动盘230远离变速轮定盘220时，则松开皮带。

其中，通过皮带带动滚筒300进行转动的具体实现方式如下：

滚筒300包括相对设置的输入轮定盘310和输入轮动盘320、以及弹性压紧组件330，弹性压紧组件330带动输入轮动盘320弹性压向输入轮定盘 310，在安装时，皮带套接在输入轮定盘310和输入轮动盘320之间，其中，输入轮动盘320与输入轮定盘310之间沿轴线方向相对移动，但是，二者之间不会相对转动，在输入轴210转动过程中，带动皮带传动，进而带动滚筒 300进行转动。

较优地，在上述技术方案中，S1中所述获取皮带磨损量，包括：

S10、控制所述无极变速轮200以额定速度转动并控制所述变速轮动盘 230移动以夹紧所述皮带之后，获取所述无极变速轮200的检测速度、所述变速轮动盘230的第二位移量和所述滚筒300的第二转速；

S11、根据所述检测速度和第二位移量计算所述滚筒300的第二理论转速；

S12、根据将所述第二理论转速和第二转速进行对比后所得到的第二对比结果获取皮带磨损量。

在收获机进行收割作业之前，通过对比滚筒300的第二转速和第二理论速度得到第二对比结果，可以理解的是，当第二对比结果为：第二转速和第二理论速度差别较大时，可以得知皮带与滚筒300之间出现相对打滑的情况，进而得到当前使用的皮带的皮带磨损量。

其中，在进行收割作业之前，启动发动机，驱动无极变速轮200以额定速度进行转动，在自检过程中，变速轮动盘230的第二位移量能够压紧皮带，即皮带与无极变速轮200之间不会出现相对滑动，此时，滚筒300的第二理论转速可通过数据库得出，数据库中包括互相一一对应的无极变速轮200的转速、变速轮动盘230的位移量和滚筒300的理论转速，且数据库中的数据可通过实验得到，或者，根据皮带的传动比等相关知识计算得到。

可以理解的是，当皮带磨损之前，分别对应一个无极变速轮200的转速、变速轮动盘230的位移量和滚筒300的理论转速，当皮带磨损以后，由于变速轮动盘230的位移量发生变化，则对应的无极变速轮200的转速和滚筒300 的理论转速也会相应的改变，反之，则根据将所述第二理论转速和第二转速进行对比后所得到的第二对比结果可获取皮带磨损量，也可根据皮带磨损量来确定进入手动操作变速模式或自适应控制模式，具体地：

在实际检测过程中，获取滚筒300的第二转速，通过将第二转速与第二理论转速对比，可以得出皮带是否打滑。例如：可以构建第二理论速度减去第二速度的差值与皮带磨损量的对应关系，当皮带磨损量数值越大时，说明皮带打滑相对严重，具体地：

可通过预设的皮带磨损阈值判断皮带磨损程度，当皮带磨损量位于皮带磨损阈值范围内时，此时皮带打滑较轻，收割时允许进入自适应控制模式，否则，皮带打滑相对严重，收割时进入手动操作变速模式，与此同时，做出报警提示。

通过上述自检过程，还能在一定程度上可以对皮带的磨损程度进行鉴别，避免磨损程度较大的皮带进入自适应控制模式。同时，在一定程度上减轻了驾驶人员的工作强度。

也就是说，如图7所示，进入自适应控制模式或手动操作变速模式可通过下步骤实现：

S50、无级变速轮以额定速度转动，具体地：启动发动机，驱动无极变速轮200以额定速度进行转动；

S51、检测无极变速轮200的检测速度、变速轮动盘230的第二位移量、以及滚筒300的第二转速；

S52、获取皮带磨损量，具体地：根据将所述第二理论转速和第二转速进行对比后所得到的第二对比结果获取皮带磨损量；

S53、判断皮带磨损量是否位于皮带磨损阈值范围内。若是，执行S54，若否，执行S55；

S54、自检结束，进入自适应控制模式；

S55、进入手动操作变速模式。

较优地，在上述技术方案中，S2中，所述获取所述无极变速轮200的变速轮动盘230的第一位移量，包括：

S20、根据所述无极变速轮200的实际转速以及在收割时所设置的所述滚筒300的期望转速，计算所述变速轮动盘230的期望位移量阈值范围；

S21、获取所述变速轮动盘230的位移量，并判断所述变速轮动盘230 的位移量是否位于所述期望位移量阈值范围内，若是，则该位移量为所述第一位移量；若否，则根据所述期望位移量阈值范围对所述变速轮动盘230的位移量进行调节，直至使所述变速轮动盘230的位移量位于所述期望位移量阈值范围之内，该位移量为所述第一位移量。

通过设置滚筒300的期望转速以及无极变速轮200的实际速度，可以计算得出变速轮的期望位移量阈值范围，然后根据计算得出的期望位移量阈值范围控制变速轮动盘230位移，以对变速轮动盘230的位移量进行调节，即第一位移量位于期望位移量阈值范围内。

其中，得到变速轮动盘230的期望位移量阈值范围的方式如下：

由于数据库中包括互相一一对应的无极变速轮200的转速、变速轮动盘 230的位移量和滚筒300的理论转速，那么，根据所述无极变速轮200的实际转速可对应出变速轮动盘230的第一期望位移量，也可根据滚筒300的期望转速对应出变速轮动盘230的第二期望位移量，由此得到第一期望位移量和第二期望位移量组成的变速轮动盘230的期望位移量阈值范围；

较优地，在上述技术方案中，S21中所述根据所述期望位移量阈值范围对所述变速轮动盘230的位移量进行调节，包括：

S210、控制向无极变速缸100内充入或释放液压油，所述无极变速缸 100带动所述变速轮动盘230产生位移，以对所述变速轮动盘230的位移量进行调节，具体地：

控制控制阀430向无极变速缸100内充入或回收液压油，无极变速缸100 带动变速轮动盘230产生位移量，直至变速轮动盘230的位移量位于期望位移量阈值范围内。

在调节过程中，无极变速缸100内的液压油并非完全密封的，可能会存在微量的泄漏，当无极变速缸100内的液压油泄漏至一定程度时，变速轮动盘230230会产生一定的位移量。通过上述对变速轮动盘230230位移量调节的过程中，在一定程度上减小了液压油泄漏对变速轮动盘230230位移量的影响，在一定程度上保证了滚筒300转速的稳定性。

其中，如图8所示，对所述变速轮动盘230的位移量进行调节的过程如下：

S60、获取变速轮动盘230的期望位移量阈值范围；

S61、获取变速轮动盘230的位移量；

S62、判断该位移量是否位于期望位移量阈值范围内，若是，执行S64，若否，执行S63，即控制无极变速缸100，以调节变速轮的位移量，然后重复执行S62，直至判断该位移量位于期望位移量阈值范围内，执行S64；

S64、停止调节变速轮动盘230位移。

较优地，在上述技术方案中，还包括：

实时检测所述无极变速缸100内液压油的压力值，当所述压力值超出预设的极限压力阈值范围时，控制所述无极变速缸100释放液压油。

通过检测极变速缸内液压油的压力值，可以避免无极变速缸100内的油压因受热膨胀致使内部液压油压力快速上升压溃锁紧装置440或者密封元件的现象。通过释放液压油，减小无极变速缸100内的油压，保证无极变速缸 100能够运行稳定。

其中，如图9所示，对所述变速轮动盘230的位移量进行调节的过程如下：

S601、检测无极变速缸100内液压油的压力值；

S602、判断压力值是否在极限压力阈值范围内，若是，则执行S60，若否，则执行S603，即控制无极变速缸100释放液压油，直至使检测到的压力值在在极限压力阈值范围内，则再执行S60；

S60、获取变速轮动盘230的期望位移量阈值范围；

S61、获取变速轮动盘230的位移量；

S62、判断该位移量是否位于期望位移量阈值范围内，若是，执行S64，若否，执行S63，即控制无极变速缸100，以调节变速轮的位移量，然后重复执行S62，直至判断该位移量位于期望位移量阈值范围内，执行S64；

S64、停止调节变速轮动盘230位移。

较优地，在上述技术方案中，所述根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果控制所述收获机的行驶速度，包括：

当所述第一对比结果为：所述第一转速位于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围内时，则控制所述行驶速度为所述收获机的当前速度；

当所述第一对比结果为：当所述第一转速小于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围时，则降低所述行驶速度。

通过对第一转速和第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果，可以得知皮带与滚筒300之间是否打滑，当出现打滑时，在一定程度上可反映出：此时收获机的行驶速度相对较快，以使谷物等的喂入量相对较大，致使滚筒300与皮带之间出现相对滑动，通过降低收获机的行驶速度，在一定程度上减小滚筒300与皮带之间的打滑现象，使得滚筒300维持在较优的转速范围内，能持续进行收割。

其中，由于数据库中包括互相一一对应的无极变速轮200的转速、变速轮动盘230的位移量和滚筒300的理论转速，那么，根据所述第一位移量能得到滚筒300的第一理论转速的第一阈值，根据无极变速轮200的实际转速能得到所述滚筒300的第一理论转速的第二阈值，由此得到第一阈值和第二阈值组成的第一理论转速的转速差异允许阈值范围；那么：

1)当所述第一对比结果为：所述第一转速位于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围内时，则控制所述行驶速度为所述收获机的当前速度，具体地：当第一转速位于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围内时，说明滚筒300与皮带之间的摩擦力相对较大，打滑程度低，收获机以当前速度行驶收割时，滚筒300的喂入量对滚筒300转速影响相对较小，可以持续收割；

2)当所述第一对比结果为：当所述第一转速小于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围时，则降低所述行驶速度，具体地：当所述第一转速小于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围时，说明收获机以当前速度行驶收割时，滚筒300的喂入量相对较大，致使皮带与滚筒300之间出现打滑现象，因此需要降低车辆行驶速度，进而以减小谷物等作物的喂入量，减小滚筒300与皮带之间的打滑现象，进而使得滚筒300维持在较优的转速范围内，能持续进行收割，实现了自适应调节；

也就是说，当第一转速位于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围内时，皮带与滚筒300之间打滑程度越小，当二者之间差距较大时，即第一转速远小于第一理论转速的转速差异允许阈值范围时，说明皮带与滚筒300 之间打滑相对较为严重，此时需要降低行驶速度，当收获机的行驶速度较快时，滚筒300内的谷物喂入量相对较大，此时皮带带动滚筒300转动时需要较大的摩擦力，从而，谷物喂入量越大，皮带与滚筒300之间越容易打滑。而降低收获机的行驶速度，能降低滚筒300内谷物等作物的喂入量，在一定程度上避免了皮带与滚筒300之间的打滑现象，进而使得滚筒300维持在较优的转速范围内，能持续进行收割，实现了自适应调节。

在另外一个实施例中，如图10所示，自适应调节包括如下步骤：

S40、进入自适应控制模式，具体参见上述S1；

S41、获取无极变速轮200的实际转速；

S42、设置滚筒300的期望转速；

S43、根据实际转速和期望转速计算变速轮动盘230期望位移量；

S44、基于期望位移量获取变速轮动盘230的第一位移量；

S45、基于第一位移量、无极变速轮200实际转速计算滚筒300第一理论转速；

S46、获取滚筒300的第一转速；

S47、判断第一转速是否在第一理论转速的转速差异允许阈值范围内，若否，则执行S48，若否，则执行S49；

S48、皮带与滚筒300之间出现相对打滑的情况，降低行驶速度，具体地，当第一转速不在第一理论转速的转速差异允许阈值范围内时，则判定皮带与滚筒300之间出现相对打滑的情况，通过降低收获机的行驶速度，在一定程度上减小滚筒300与皮带之间的打滑现象，此时再获取滚筒300的第一速度，继续执行S47，使得滚筒300维持在较优的转速范围内，能持续进行收割。

本发明的一种滚筒300无极变速自适应控制系统的技术方案如下：

包括检测器、控制器和执行器，所述检测器用于获取所述收获机的无极变速轮200的转速、所述无极变速轮200的变速轮动盘230的位移量、以及所述收获机的滚筒300的实际转速；

所述控制器用于根据所述无极变速轮200的转速和所述变速轮动盘230 的位移量计算所述滚筒300的理论转速，并根据所述滚筒300的理论转速和所述滚筒300的实际转速，判断连接在所述无极变速轮200与滚筒300之间的皮带的皮带磨损量、以及判断所述皮带是否打滑；

所述执行器用于根据所述皮带磨损量是否位于预设的皮带磨损阈值范围内的判断结果，选择在收割时进入自适应模式或手动操作变速模式，且在自适应模式中，所述执行器用于根据所述皮带是否打滑的判断结果控制所述收获机的行驶速度。

进一步，所述检测器还用于检测无极变速缸100内的液压油的压力值，并判断所述液压油的压力值是否超过预设的极限压力阈值范围，若是，则控制所述无极变速缸100释放液压油。

进一步，所述控制器内设置有数据库，所述数据库包括互相一一对应的无极变速轮200的转速、变速轮动盘230位移量和滚筒300的理论转速；

所述控制器还用于根据所述滚筒300的期望转速、所述无极变速轮200 转速计算所述变速轮动盘230的期望位移量，并根据所述变速轮动盘230期望位移量控制无极变速缸100的活塞杆伸缩，以控制所述变速轮动盘230产生位移。

如图11所示，本发明实施例的一种收获机，其特征在于：使用上述任一实施例所述的滚筒300无极变速自适应控制方法或上述任一实施例所述的滚筒300无极变速自适应控制系统。

通过对皮带进行自检，以确定进入自适应控制模式或手动操作变速模式，若进入自适应控制模式后，通过自动获取滚筒300的第一转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果，进而根据第一对比结果控制收获机的行驶速度，以保证滚筒300的喂入量，使得滚筒300维持在较优的转速范围内，能持续进行收割，实现了自适应调节，在一定程度上减轻了驾驶员的工作强度，同时，减少了驾驶员在收割过程中的人工干预，具备更好的人机交互，提升了收割作业的智能化程度，同时，在一定程度上使得驾驶员更加了解皮带的磨损程度，便于后续的维护管理。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种滚筒无极变速自适应控制方法，其特征在于，包括：

S1、在收获机进行收割作业之前，对连接在所述收获机的无极变速轮(200)与滚筒(300)之间的皮带进行自检，获取皮带磨损量，判断所述皮带磨损量是否位于预设的皮带磨损阈值范围内，若是，进入自适应控制模式；

S2、在所述自适应控制模式中，获取所述无极变速轮(200)的变速轮动盘(230)的第一位移量、所述无极变速轮(200)的实际转速和所述滚筒(300)的第一转速；

S3、根据所述第一位移量、所述无极变速轮(200)的实际转速计算所述滚筒(300)的第一理论转速，并根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果控制所述收获机的行驶速度。

2.根据权利要求1所述的一种滚筒无极变速自适应控制方法，其特征在于，所述获取皮带磨损量，包括：

控制所述无极变速轮(200)以额定速度转动并控制所述变速轮动盘(230)移动以夹紧所述皮带之后，获取所述无极变速轮(200)的检测速度、所述变速轮动盘(230)的第二位移量和所述滚筒(300)的第二转速；

根据所述检测速度和第二位移量计算所述滚筒(300)的第二理论转速；

根据将所述第二理论转速和所述第二转速进行对比后所得到的第二对比结果获取皮带磨损量。

3.根据权利要求1所述的一种滚筒无极变速自适应控制方法，其特征在于，所述获取所述无极变速轮(200)的变速轮动盘(230)的第一位移量，包括：

根据所述无极变速轮(200)的实际转速以及在收割时所设置的所述滚筒(300)的期望转速，计算所述变速轮动盘(230)的期望位移量阈值范围；

获取所述变速轮动盘(230)的位移量，并判断所述变速轮动盘(230)的位移量是否位于所述期望位移量阈值范围内，若是，则该位移量为所述第一位移量；若否，则根据所述期望位移量阈值范围对所述变速轮动盘(230)的位移量进行调节，直至使所述变速轮动盘(230)的位移量位于所述期望位移量阈值范围之内，该位移量为所述第一位移量；

其中，获取所述期望位移量阈值范围的过程包括：

无极变速轮(200)的转速、变速轮动盘(230)的位移量和滚筒(300)的理论转速互相一一对应；

根据所述无极变速轮(200)的实际转速可对应出变速轮动盘(230)的第一期望位移量；

根据滚筒(300)的期望转速对应出变速轮动盘(230)的第二期望位移量，得到第一期望位移量和第二期望位移量组成的变速轮动盘(230)的期望位移量阈值范围。

4.根据权利要求3所述的一种滚筒无极变速自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述期望位移量阈值范围对所述变速轮动盘(230)的位移量进行调节，包括：

控制向无极变速缸(100)内充入或释放液压油，所述无极变速缸(100)带动所述变速轮动盘(230)产生位移，以对所述变速轮动盘(230)的位移量进行调节。

5.根据权利要求4所述的一种滚筒无极变速自适应控制方法，其特征在于，还包括：

实时检测所述无极变速缸(100)内液压油的压力值，当所述压力值超出预设的极限压力阈值范围时，控制所述无极变速缸(100)释放液压油。

6.根据权利要求1所述的一种滚筒无极变速自适应控制方法，其特征在于，所述根据将所述第一转速和所述第一理论转速进行对比后所得到的第一对比结果控制所述收获机的行驶速度，包括：

当所述第一对比结果为：所述第一转速位于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围内时，则控制所述行驶速度为所述收获机的当前速度；

当所述第一对比结果为：当所述第一转速小于所述第一理论转速的转速差异允许阈值范围时，则降低所述行驶速度。

7.一种滚筒无极变速自适应控制系统，其特征在于，包括检测器、控制器和执行器，所述检测器用于获取收获机的无极变速轮(200)的转速、所述无极变速轮(200)的变速轮动盘(230)的位移量、以及所述收获机的滚筒(300)的实际转速；

所述控制器用于根据所述无极变速轮(200)的转速和所述变速轮动盘(230)的位移量计算所述滚筒(300)的理论转速，并根据所述滚筒(300)的理论转速和所述滚筒(300)的实际转速，判断连接在所述无极变速轮(200)与滚筒(300)之间的皮带的皮带磨损量、以及判断所述皮带是否打滑；

所述执行器用于根据所述皮带磨损量是否位于预设的皮带磨损阈值范围内的判断结果，选择在收割时进入自适应模式或手动操作变速模式，且在自适应模式中，所述执行器用于根据所述皮带是否打滑的判断结果控制所述收获机的行驶速度。

8.根据权利要求7所述的一种滚筒无极变速自适应控制系统，其特征在于，所述检测器还用于检测无极变速缸(100)内的液压油的压力值，并判断所述液压油的压力值是否超过预设的极限压力阈值范围，若是，则控制所述无极变速缸(100)释放液压油。

9.根据权利要求8所述的一种滚筒无极变速自适应控制系统，其特征在于，所述控制器内设置有数据库，所述数据库包括互相一一对应的无极变速轮(200)的转速、变速轮动盘(230)位移量和滚筒(300)的理论转速；

所述控制器还用于根据所述滚筒(300)的期望转速、所述无极变速轮(200)转速计算所述变速轮动盘(230)的期望位移量，并根据所述变速轮动盘(230)期望位移量控制无极变速缸(100)的活塞杆伸缩，以控制所述变速轮动盘(230)产生位移。

10.一种收获机，其特征在于：使用权利要求1-6任一项所述的滚筒无极变速自适应控制方法或权利要求7-9任一项所述的滚筒无极变速自适应控制系统。

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