CN112590916A - 一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法 - Google Patents

一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法 Download PDF

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孟志军
王子寒
胡书鹏
付卫强
武广伟
郭洁滨
王培�
李立伟
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Abstract

本发明提供一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法，所述电动转向控制系统包括：电流采样单元，用于采集力矩电机的定子绕组上的电流信息；速度采样单元，用于采集力矩电机的转速信息及磁极位置信息；角度采样单元，用于采集农机的转向角度信息；控制单元，用于接收用户的操作指令，并根据接收的电流采样单元、速度采样单元及角度采样单元的采样信息，获取对力矩电机的定子绕组输出的驱动信号；其中，力矩电机的转轴的一端用于连接方向盘，力矩电机的转轴的另一端用于连接农机上的转向传动系统；本发明可控制力矩电机快速且准确地进行响应，确保了电动转向控制系统的控制精度和稳定性，满足了农机导航精准作业的要求。

Description

一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法
技术领域
本发明涉及农机技术领域，尤其涉及一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法。
背景技术
农机导航有液压转向控制和电动转向控制两种方式，液压转向控制系统由于所涉及的液压管路复杂，安装困难，可移植性也差，并在油路改装中易造成液压油的污染与浪费，从而清洁、环保且易于安装实现的电动转向控制系统得到广泛的推广与应用。
现有的电动转向控制系统包括转向电机、控制器及相关安装部件，其中，电动转向控制系统大多基于转向电机的转速反馈，进行农机的导航向控制。然而，在农田的复杂环境下，对于现有的电动转向控制系统而言，仅仅依据转速反馈的控制方式，其控制精度和稳定性均无法满足农机导航精准作业的要求。
发明内容
本发明提供一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法，用以解决现有的电动转向控制系统的控制精度和稳定性无法满足农机导航精准作业要求的问题。
本发明提供一种用于农机导航的电动转向控制系统，包括：
电流采样单元，用于采集力矩电机的定子绕组上的电流信息；
速度采样单元，用于采集力矩电机的转速信息及磁极位置信息；
角度采样单元，用于采集农机的转向角度信息；
控制单元，用于接收用户的操作指令，并根据接收的所述电流采样单元、所述速度采样单元及所述角度采样单元的采样信息，获取对所述力矩电机的定子绕组输出的驱动信号；
其中，所述力矩电机的转轴的一端用于连接方向盘，所述力矩电机的转轴的另一端用于连接所述农机上的转向传动系统。
根据本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统，还包括：逆变驱动单元；所述逆变驱动单元包括驱动模块与三相逆变桥；所述控制单元与所述驱动模块通讯连接，所述驱动模块与所述三相逆变桥的输入侧通讯连接，所述三相逆变桥的输出侧与所述力矩电机的定子绕组相连接。
根据本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统，所述电流采样单元包括三相采样电阻；所述三相逆变桥的三个桥臂的一端均连接正极电源，三个所述桥臂的另一端与接地端之间分别一一对应地串联三相所述采样电阻，所述采样电阻的两端各设有用于通讯连接所述控制单元的采样端子。
根据本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统，所述速度采样单元包括码盘与信号读写头，所述码盘与所述力矩电机的转轴同轴连接；所述信号读写头沿着所述力矩电机的轴向设置，并与所述码盘上的格栅垂直对应，所述信号读写头与所述控制单元通讯连接。
根据本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统，所述力矩电机为空心轴力矩电机，所述空心轴力矩电机的转轴为空心轴，所述空心轴的一端设有法兰盘；所述空心轴内插装有连接套筒，所述连接套筒的一端分别连接所述法兰盘与所述方向盘；所述转向传动系统包括转向柱，所述转向柱插装于所述连接套筒内。
根据本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统，所述空心轴力矩电机还包括机壳；所述法兰盘位于所述机壳外，所述法兰盘与所述机壳的端部的相对端面之间通过第一密封结构连接。
根据本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统，所述第一密封结构包括迷宫密封结构；和/或，所述机壳包括上端盖、壳身及下端盖；所述上端盖与所述壳身的上端口可拆卸式连接，所述上端盖与壳身的上端口之间设有第二密封结构；所述壳身的下端口与所述下端盖可拆卸式连接，所述壳身的下端口与所述下端盖之间设有第三密封结构。
根据本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统，所述机壳的外侧壁上还装有出线口，所述出线口的轴线沿着所述机壳的外侧壁上的切线方向设置。
本发明还提供一种如上所述的用于农机导航的电动转向控制系统的控制方法，包括：
S1，检测农机的转向角度信息，获取农机的位置反馈，比较农机的位置指令与所述位置反馈，计算获取力矩电机的速度指令；
S2，检测所述力矩电机的速度信息，获取所述力矩电机的转速反馈与磁极位置反馈，比较所述速度指令与所述转速反馈，计算获取所述力矩电机的定子绕组上的电流指令；
S3，检测所述定子绕组上的电流信息，获取所述定子绕组上的电流反馈，比较所述电流指令与所述电流反馈，计算获取所述力矩电机的转矩电压与励磁电压；
S4，基于所述磁极位置反馈，将所述励磁电压与所述转矩电压采用空间电压矢量转换为驱动信号，并将所述驱动信号作用于所述力矩电机上。
根据本发明提供的一种控制方法，所述电流指令包括转矩电流指令与励磁电流指令，所述转矩电流指令是根据比较所述速度指令与所述转速反馈计算获取的，所述励磁电流指令是由操作人员直接向所述力矩电机的控制单元输入的；所述电流反馈包括由所述电流信息变换得到的转矩电流反馈与励磁电流反馈，所述转矩电压是根据比较所述转矩电流指令与所述转矩电流反馈计算获取的，所述励磁电压是根据比较所述励磁电流指令与所述励磁电流反馈计算获取的。
本发明提供的一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法，通过设置角度采样单元、速度采样单元及角度采样单元，由于在对农机导航时，控制单元在接收用户操作指令的同时，还可综合考虑系统实时反馈的农机的转向角度信息、力矩电机的转速信息及磁极位置信息，以输出相应的驱动信号，从而可控制力矩电机快速且准确地进行响应，确保了电动转向控制系统的控制精度和稳定性，满足了农机导航精准作业的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的用于农机导航的电动转向控制系统的控制结构框图；
图2是本发明提供的用于农机导航的电动转向控制系统的结构示意图；
图3是本发明提供的空心轴力矩电机的立体结构示意图；
图4是本发明提供的空心轴力矩电机的半剖结构示意图；
图5是本发明提供的用于农机导航的电动转向控制系统的控制方法的流程图；
图6是本发明提供的对力矩电机进行矢量控制的结构框图；
图7是本发明提供的对力矩电机依次进行位置环、速度环及电流环控制的结构框图；
图8是本发明提供的力矩电机的三相定子绕组中产生的正弦反电动势电压的曲线图；
附图标记：
1：力矩电机； 110：上端盖； 111：壳身；
112：下端盖； 113：空心轴； 114：法兰盘；
115：迷宫密封结构； 116：第二密封结构； 117：第三密封结构；
118：隔板； 119：第一腔体； 120：第二腔体；
121：定子； 122：转子； 123：控制板；
124：码盘； 125：信号读写头； 126：出线口；
2：连接套筒； 3：方向盘； 4：转向柱；
5：固定支座。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
下面结合图1-图8描述本发明的一种用于农机导航的电动转向控制系统及方法。
如图1所示，本实施例提供了一种用于农机导航的电动转向控制系统，包括：
电流采样单元，用于采集力矩电机的定子绕组上的电流信息；
速度采样单元，用于采集力矩电机的转速信息及磁极位置信息；
角度采样单元，用于采集农机的转向角度信息；
控制单元，用于接收用户的操作指令，并根据接收的所述电流采样单元、所述速度采样单元及所述角度采样单元的采样信息，获取对所述力矩电机的定子绕组输出的驱动信号；
其中，所述力矩电机的转轴的一端用于连接方向盘，所述力矩电机的转轴的另一端用于连接所述农机上的转向传动系统。
具体的，本实施例通过设置角度采样单元、速度采样单元及角度采样单元，由于在对农机导航时，控制单元在接收用户操作指令的同时，还可综合考虑系统实时反馈的农机的转向角度信息、力矩电机的转速信息及磁极位置信息，以输出相应的驱动信号，从而可控制力矩电机快速且准确地进行响应，确保了电动转向控制系统的控制精度和稳定性，满足了农机导航精准作业的要求。
在此应指出的是，由于本实施例分别通过电流采样单元、速度采样单元及角度采样单元进行采样信息的反馈，从而本实施例向控制单元输入的操作指令包括农机的位置指令及对力矩电机输入的励磁电流指令。其中，本实施例所示的农机的位置指令表征着农机的导航轨迹，可通过检测农机的转向角度信息，获取农机的位置反馈，并通过比较农机的位置指令与位置反馈，计算获取力矩电机的速度指令；与此同时，通过检测力矩电机的速度信息，获取力矩电机的转速反馈与磁极位置反馈，通过比较速度指令与转速反馈，计算获取力矩电机的定子绕组上的电流指令；另外，通过检测定子绕组上的电流信息，获取定子绕组上的电流反馈，通过比较电流指令与电流反馈，计算获取力矩电机的转矩电压与励磁电压；最后，通过磁极位置反馈，将励磁电压与转矩电压采用空间电压矢量转换为驱动信号，并将驱动信号作用于力矩电机上，可以此实现对力矩电机的驱动控制。
优选地，本实施例所示的转向控制系统还包括：逆变驱动单元；逆变驱动单元包括驱动模块与三相逆变桥；控制单元与驱动模块通讯连接，驱动模块与三相逆变桥的输入侧通讯连接，三相逆变桥的输出侧与力矩电机的定子绕组相连接。
具体的，本实施例所示的控制单元包括本领域所公知的MCU处理器，MCU处理器可通过RS232接口或CAN通信接口通讯连接驱动模块，驱动模块可采用的型号为DRV8305；与此同时，本实施例所示的三相逆变桥包括三个桥臂，每个桥臂均包括两个MOSFET，三相逆变桥分别通过每个桥臂上的其中一个MOSFET的漏极连接正极电源，该MOSFET的源级连接另一个MOSFET的漏极，并设置用于连接力矩电机的其中一相定子绕组的输出端子，其中，驱动模块的信号输出端分别连接各个MOSFET的栅极与源级。
进一步的，本实施例所示的电流采样单元包括三相采样电阻；三个桥臂上的另一个MOSFET的源级与接地端之间分别一一对应地串联三相采样电阻，在采样电阻的两端各设有用于通讯连接控制单元的采样端子，其中，采样电阻的两端的采样端子通讯连接驱动模块，驱动模块在对采样信号进行放大处理后，再分别传输至控制单元的模数转换模块及MCU处理器。
如图2所示，本实施例所示的力矩电机1为空心轴力矩电机，空心轴力矩电机的转轴为空心轴113，在空心轴113的一端设有法兰盘114；空心轴113内插装有连接套筒2，连接套筒2的一端分别连接法兰盘114与方向盘3；转向传动系统包括转向柱4，转向柱4插装于连接套筒2内。
在此应指出的是，本实施例所示的转向柱4及方向盘3均随同空心轴力矩电机的空心轴113一起同步转动；本实施例所示的角度采样单元可以为本领域所公知的转角传感器，可具体将转角传感器安装于农机的前轮对应的转向系上，以监测前轮的转向角度。
与此同时，本实施例还可在农机上设置固定支座5，通过固定支座5来实现对空心轴力矩电机的固定安装，以确保空心轴力矩电机稳定地驱动方向盘3及转向传动系统的转向柱4转动。
如图3与图4所示，本实施例所示的空心轴力矩电机包括机壳与空心轴113，空心轴113与机壳转动连接，空心轴113的一端设有伸出机壳的端部的法兰盘114，法兰盘114与机壳的端部的相对端面之间通过第一密封结构连接，以实现法兰盘114与机壳的端部之间的防水与防尘。
具体的，本实施例所示的第一密封结构包括本领域所公知的迷宫密封结构115，迷宫密封结构115包括同轴形成于法兰盘114上的第一环形凸起与第一环形凹槽及形成于机壳的端部的第二环形凸起，其中，第一环形凸起分布于第一环形凹槽的外侧，第一环形凸起与第二环形凸起沿空心轴力矩电机的径向呈错位布置，且第一环形凸起的端面与机壳的端部的端面相贴合，第二环形凸起伸入至第一环形凹槽中，且第二环形凸起的端面与第一环形凹槽的槽底面相贴合。
进一步地，为了增强迷宫密封结构115的密封效果，本实施例还设置有第一密封圈；本实施例所示的空心轴113一端的端口面与法兰盘114通过锁紧螺栓可拆卸式连接；第一环形凹槽的槽口还用于朝向空心轴113的一端的端口面，第一密封圈嵌装于第一环形凹槽中，且第一密封圈的一端与第一环形凹槽的槽底面密封连接，第一密封圈的另一端与空心轴113的一端的端口面密封连接。
优选地，本实施例所示的机壳包括上端盖110、壳身111及下端盖112，其中，上端盖110与壳身111的上端口可拆卸式连接，且上端盖110与壳身111的上端口之间设有第二密封结构116，壳身111的下端口与下端盖112可拆卸式连接，且壳身111的下端口与下端盖112之间设有第三密封结构117。
其中，本实施例所示的空心轴113的一端与上端盖110的轴孔之间通过密封轴承转动连接；并且，本实施例所示的空心轴113的另一端与下端盖112的轴孔之间通过密封轴承转动连接。
如图4所示，本实施例所示的上端盖110的周边形成有朝向壳身111的一侧延伸的第一环形沿边，本实施例所示的第二密封结构116包括第二密封圈及第一定位缺口，第一定位缺口呈环形，第一定位缺口沿周向形成于第一环形沿边的外侧壁上，并朝向壳身111的上端口设置；壳身111的上端口的端口面与第一定位缺口的径向缺口面贴合，壳身111的内侧壁与第一定位缺口的轴向缺口面贴合，且第二密封圈嵌装于壳身111的内侧壁与第一定位缺口的轴向缺口面之间。
与此同时，本实施例所示的第三密封结构117包括第三密封圈及第二定位缺口，第二定位缺口呈环形，第二定位缺口沿周向形成于靠近壳身111的下端口的外侧壁上，并朝向下端盖112设置；下端盖112的周边形成有朝向壳身111的一侧延伸的第二环形沿边，第二环形沿边的端口面与第二定位缺口的径向缺口面贴合，第三密封圈嵌装于第二环形沿边的端口面与第二定位缺口的径向缺口面之间，第二环形沿边的内侧壁与第二定位缺口的轴向缺口面贴合。
在此应指出的是，本实施例所示的径向缺口面为沿空心轴力矩电机的径向分布的环形面，轴向缺口面为沿空心轴力矩电机的轴向分布的环形面。
优选地，本实施例所示的第二环形沿边的外侧壁的直径大于等于壳身111的外侧壁的直径，本实施例所示的壳身111的外侧壁的直径大于等于第一环形沿边的外侧壁的直径，如此，可使得本实施例所示的空心轴力矩电机在外观上呈圆锥台结构，确保了整体结构的美观性。
优选地，本实施例所示的机壳内还装有隔板118，隔板118与空心轴113、上端盖110及壳身111围成第一腔体119，隔板118与空心轴113及下端盖112围成第二腔体120，第一腔体119内设置定子121与转子122，定子121沿周向安装于壳身111的内侧壁上，转子122沿周向安装于空心轴113上，并与定子121沿空心轴力矩电机的径向呈相对布置；第二腔体120内安装有控制板123，在控制板123上集成本实施例所示的电流采样单元、控制单元及逆变驱动单元，其中，控制板123可根据第二腔体120的形状设计为圆环形或半圆环形。
具体的，本实施例所示的隔板118呈圆环形，隔板118的内沿边与空心轴113的侧面接触连接；在壳身111的下端口还形成有朝向壳身111的内侧延伸的第三环形沿边，隔板118的外沿边与第三环形沿边固定连接，其中，本实施例所示的第三环形沿边可具体设置为沿空心轴力矩电机的径向延伸。
优选地，本实施例所示的速度采样单元包括码盘124与信号读写头125；码盘124同轴安装于空心轴113上，并位于第一腔体119内，信号读写头125固定安装于第一腔体119内；信号读写头125沿着空心轴113的轴向设置，并与码盘124上的格栅垂直对应，信号读写头125通讯连接控制单元。
具体的，本实施例所示的空心轴113的侧面还形成有第四环形沿边，第四环形沿边分布于第一腔体119内，在第四环形沿边上安装本实施例所示的码盘124，码盘124为本领域所公知的高精度的光电码盘；在第三环形沿边上装有信号读写头125，信号读写头125可以为本领域所公知的发光二极管或接近开关。
由此，在空心轴力矩电机转动的过程中，码盘124会随同空心轴力矩电机的空心轴113一起转动，并由信号读写头125实时向控制单元反馈空心轴力矩电机的转动参数，以实现对空心轴力矩电机的伺服控制，其中，转动参数包括空心轴力矩电机的转速信息及磁极位置信息。
优选地，本实施例所示的机壳的外侧壁上还装有出线口126，出线口126的轴线沿着机壳的外侧壁上的切线方向设置，其中，出线口126具体设置于第二环形沿边所在的外侧壁上。本实施例通过对出线口126进行设计，确保了空心轴力矩电机布线的平滑性，防止线路的布线的过程中因发生弯折而损坏。
如图5所示，本实施例还提供一种如上所述的用于农机导航的电动转向控制系统的控制方法，包括：
S1，检测农机的转向角度信息，获取农机的位置反馈，比较农机的位置指令与位置反馈，计算获取力矩电机的速度指令；
S2，检测力矩电机的速度信息，获取力矩电机的转速反馈与磁极位置反馈，比较速度指令与转速反馈，计算获取力矩电机的定子绕组上的电流指令；
S3，检测定子绕组上的电流信息，获取定子绕组上的电流反馈，比较电流指令与电流反馈，计算获取力矩电机的转矩电压与励磁电压；
S4，基于磁极位置反馈，将励磁电压与转矩电压采用空间电压矢量转换为驱动信号，并将驱动信号作用于力矩电机上。
在此应指出的是，由于本实施例所示的力矩电机为一种永磁同步电机，采用正弦电流进行控制，可减小转矩脉动，并极大的提高了控制进度。在图8所示的曲线图中，具体示意了在对力矩电机进行驱动控制时，力矩电机的三相定子绕组中产生的正弦反电动势电压，正弦电压的幅值决定了特定机械负载条件下的电机转速。在图8中，设定横轴表示时间，纵轴表示电压，并具体示意了在时间轴上实时对应的A相定子绕组的电压曲线、B相定子绕组的电压曲线及C相定子绕组的电压曲线。
对力矩电机的基本控制思想是，在普通的三相交流电机上设法模拟直流电机转矩控制的基本规律，在磁场定向坐标上，将电流矢量分解成产生磁通的励磁电流分量和产生转矩的转矩电流分量，并使两分量互相垂直、互相独立，分别进行调节控制。从原理和特性上看，交流电机的转矩控制与直流电机几近相似。因此，矢量控制的关键仍是对电流矢量的幅值和空间位置(频率和相位)的控制。
如图6与图7所示，本实施例所示的控制方法在对力矩电机进行矢量控制时，采用串联PID的方式实现，主要包括电流环控制，速度环控制及位置环控制。
首先，在进行位置环的控制时，实时检测农机的转向角度信息，以获取农机的位置反馈，将用户预先设定的农机的位置指令与位置反馈的差值作为位置控制器的输入量，并由位置控制器输出力矩电机的速度指令。
其次，在速度环的控制时，通过信号读写头实时读取码盘转动的信息，以获取力矩电机的转速反馈与磁极位置反馈，将进行位置环控制时获取的速度指令与转速反馈的差值作为速度控制器的输入量，由速度控制器输出力矩电机的定子绕组上的电流指令，其中，所述电流指令指的是下述实施例所示的q轴的目标电流，也表征着输入至电流环的转矩电流指令。
接着，进行电流环的控制，其具体操作如下：
(1)实时检测定子绕组上的电流信息，所述电流信息包括定子绕组的三相定子电流ia，ib，ic，其中，ia+ib+ic＝0。
(2)将三相定子电流变换至2轴系统，即将三相定子电流经过Clarke变换得到变量iα和iβ，从定子角度来看，iα和iβ是相互正交的时变电流。
(3)按照控制环上一次迭代计算出的变换角，来旋转2轴系统，使之与转子磁通对齐，得到励磁电流分量id和转矩电流分量iq，即id和iq为变换到旋转坐标系下的正交电流将变量iα和iβ进行Park变换得到的，其中，励磁电流分量id表征励磁电流反馈，转矩电流分量iq表征转矩电流反馈。
如图6所示，本实施例所示的电流指令包括转矩电流指令与励磁电流指令，其中，转矩电流指令在进行速度环的控制时，由速度控制器输出，而励磁电流指令是由用户直接向力矩电机的控制单元输入的。
进一步的，本实施例在进行励磁控制时，将励磁电流指令与励磁电流反馈的差值作为其中一个电流控制器的输入量，由该电流控制器输出励磁电压Vd；与此同时，本实施例在进行转矩控制时，将转矩电流指令与转矩电流反馈的差值作为另一个电流控制器的输入量，由该电流控制器输出转矩电压Vq。
进一步的，本实施例基于力矩电机当前的磁极位置反馈，通过Park逆变换，将励磁电压Vd与转矩电压Vq逆变到静止参考坐标系，该计算将产生下一个正交电压值Vα和Vβ。
接着，对正交电压值Vα和Vβ进行Clarke逆变换，得到用于驱动力矩电机运转的三相电压驱动信号va、vb和vc，该三相电压驱动信号可用来计算新的PWM占空比值，以生成所期望的电压矢量。
在此应指出的是，本实施例所示的位置控制器、速度控制器、电流控制器均设置于本实施例所示的控制单元，并可具体采用本领域所公知的PID控制器。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，包括：
电流采样单元，用于采集力矩电机的定子绕组上的电流信息；
速度采样单元，用于采集力矩电机的转速信息及磁极位置信息；
角度采样单元，用于采集农机的转向角度信息；
控制单元，用于接收用户的操作指令，并根据接收的所述电流采样单元、所述速度采样单元及所述角度采样单元的采样信息，获取对所述力矩电机的定子绕组输出的驱动信号；
其中，所述力矩电机的转轴的一端用于连接方向盘，所述力矩电机的转轴的另一端用于连接所述农机上的转向传动系统。
2.根据权利要求1所述的用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，还包括：逆变驱动单元；所述逆变驱动单元包括驱动模块与三相逆变桥；所述控制单元与所述驱动模块通讯连接，所述驱动模块与所述三相逆变桥的输入侧通讯连接，所述三相逆变桥的输出侧与所述力矩电机的定子绕组相连接。
3.根据权利要求2所述的用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，所述电流采样单元包括三相采样电阻；所述三相逆变桥的三个桥臂的一端均连接正极电源，三个所述桥臂的另一端与接地端之间分别一一对应地串联三相所述采样电阻，所述采样电阻的两端各设有用于通讯连接所述控制单元的采样端子。
4.根据权利要求1所述的用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，所述速度采样单元包括码盘与信号读写头，所述码盘与所述力矩电机的转轴同轴连接；所述信号读写头沿着所述力矩电机的轴向设置，并与所述码盘上的格栅垂直对应，所述信号读写头与所述控制单元通讯连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，所述力矩电机为空心轴力矩电机，所述空心轴力矩电机的转轴为空心轴，所述空心轴的一端设有法兰盘；所述空心轴内插装有连接套筒，所述连接套筒的一端分别连接所述法兰盘与所述方向盘；所述转向传动系统包括转向柱，所述转向柱插装于所述连接套筒内。
6.根据权利要求5所述的用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，所述空心轴力矩电机还包括机壳；所述法兰盘位于所述机壳外，所述法兰盘与所述机壳的端部的相对端面之间通过第一密封结构连接。
7.根据权利要求6所述的用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，所述第一密封结构包括迷宫密封结构；
和/或，所述机壳包括上端盖、壳身及下端盖；所述上端盖与所述壳身的上端口可拆卸式连接，所述上端盖与壳身的上端口之间设有第二密封结构；所述壳身的下端口与所述下端盖可拆卸式连接，所述壳身的下端口与所述下端盖之间设有第三密封结构。
8.根据权利要求6所述的用于农机导航的电动转向控制系统，其特征在于，所述机壳的外侧壁上还装有出线口，所述出线口的轴线沿着所述机壳的外侧壁上的切线方向设置。
9.一种根据权利要求1至8任一所述的用于农机导航的电动转向控制系统的控制方法，其特征在于，包括：
S1，检测农机的转向角度信息，获取农机的位置反馈，比较农机的位置指令与所述位置反馈，计算获取力矩电机的速度指令；
S2，检测所述力矩电机的速度信息，获取所述力矩电机的转速反馈与磁极位置反馈，比较所述速度指令与所述转速反馈，计算获取所述力矩电机的定子绕组上的电流指令；
S3，检测所述定子绕组上的电流信息，获取所述定子绕组上的电流反馈，比较所述电流指令与所述电流反馈，计算获取所述力矩电机的转矩电压与励磁电压；
S4，基于所述磁极位置反馈，将所述励磁电压与所述转矩电压采用空间电压矢量转换为驱动信号，并将所述驱动信号作用于所述力矩电机上。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述电流指令包括转矩电流指令与励磁电流指令，所述转矩电流指令是根据比较所述速度指令与所述转速反馈计算获取的，所述励磁电流指令是由用户直接向所述力矩电机的控制单元输入的；
所述电流反馈包括由所述电流信息变换得到的转矩电流反馈与励磁电流反馈，所述转矩电压是根据比较所述转矩电流指令与所述转矩电流反馈计算获取的，所述励磁电压是根据比较所述励磁电流指令与所述励磁电流反馈计算获取的。
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