CN204679785U - 基于arm的智能旋耕机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于ARM的智能旋耕机控制系统，其特征在于：包括ARM微处理器、转速测量传感器、电机驱动电路、触摸显示/控制模块、特殊上位软件、语音系统，所述转速测量传感器与电机主轴同轴转动并与ARM微处理器模块相连接，所述ARM微处理器与触摸屏幕显示/控制模块相连接，所述ARM微处理器模块还和电机驱动模块直接连接。能够实现快速稳定的无极调速，功能全面、使用方便、经久耐用，能够在不改变硬件设置的前提下随时添加新的功能，且设有语音播报功能，便于用户在现场对旋耕刀状态进行了解，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及农用机械控制领域和通信技术，更具体地说涉及一种利用特殊单片机（ARM内核）对智能旋耕机进行控制的装置。
背景技术
目前，国内的电动旋耕机都采用普通数字电路芯片或模拟电路器件简单稳定转速，这种控制方式过于简陋，不能实现复杂的功能和比较快速便捷直观的无极调速。而且每当需要添加新的控制功能的时候都需要新增或改动已有的驱动电路。
采用普通数字电路芯片或模拟电路器件对旋耕机的动力部分进行简单控制的设计，不能让用户直观的了解到旋耕刀实时的转速值和整机行进速度，无法提供人机接口，在精耕作业中无法便捷的让用户对旋耕机实行精细化操作如实时控制旋耕刀速度和整机行进速度。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的问题，提供一种基于内嵌有Cortex-M4内核的ARM处理器的智能旋耕机控制系统，在保证能完成翻地作业的同时，提供良好的用户界面和人机接口，能够精细化控制，最适合大棚内土地的精耕，且设有语音播报功能，便于用户在现场了解旋耕机的状态，具有良好的应用前景。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：
提供一种基于ARM的智能旋耕机控制系统，其包括ARM微处理器、转速测量传感器、电机驱动电路、触摸显示/控制模块、特殊上位软件、语音系统。所述转速测量传感器与电机主轴同轴转动并与ARM微处理器模块相连接，所述ARM微处理器与触摸屏幕显示/控制模块相连接，所述ARM微处理器模块还和电机驱动模块直接连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，根据权利要求1所述的基于ARM的智能旋耕机控制系统，其特征在于：还包括与所述微处理器模块相联接的语音播报模块和看门狗模块。
在本实用新型一个较佳实施例中，根据权利要求 1 所述的基于 ARM的智能旋耕机控制系统，其特征在于 ：所述 ARM 微处理器模块包括内嵌有 Cortex-M4 内核的 ARM 处理器。
本实用新型的有益效果是：能够实现快速稳定的无极调速，功能全面、使用方便、经久耐用，能够在不改变硬件设置的前提下随时添加新的功能，且设有语音播报功能，便于用户在现场对旋耕刀状态进行了解，具有良好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：
图 1 是本实用新型的基于ARM的智能旋耕机控制系统的系统示意图；
图 2 是本实用新型的基于ARM的智能旋耕机控制系统的核心算法流程图；
图3 是本实用新型的编码器测速结构图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型实施例包括：
一种基于ARM的智能旋耕机控制系统，一种基于ARM的智能旋耕机控制系统，其特征在于：包括ARM微处理器、转速测量传感器、电机驱动电路、触摸显示/控制模块、特殊上位软件、语音系统。所述转速测量传感器与电机主轴同轴转动并与ARM微处理器模块相连接，所述ARM微处理器与触摸屏幕显示/控制模块相连接，所述ARM微处理器模块还和电机驱动模块直接连接。
本实用新型主要采用ARM内核强大的计算功能和快速的计算速度，得益于ARM的这一优势，本实用新型采用了数字式PID算法，并兼具数字限幅、滤波等功能。
PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。通过Kp，Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本上线性，且动态特性不随时间变化的系统。PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，使系统更加准确而稳定。PID控制器的比例单元P、积分单元I和微分单元D分别对应目前误差、过去累计误差及未来误差。比例控制作用能迅速反应误差，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，从而减小误差，但比例控制不能消除稳态误差，且Kp的过度加大，会引起系统的不稳定。积分控制主要用于消除静差，提高系统的无差度。只要系统存在误差，积分控制作用就不断地积累，输出控制量可以消除误差，因而，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，但积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统出现振荡。微分环节能反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，加快系统的动态响应速度，减小调整时间，同时可以减小超调量，克服振荡，是系统的平稳性提高，从而改善系统的动态性能。若是不知道受控系统的特性，一般认为PID控制器是最适用的控制器。借由调整PID控制器的三个参数，可以调整控制系统，设法满足设计需求。
本实用新型所采用的ARM微处理器可以快速的完成计算任务，因而能迅速调节和稳定旋耕机的旋耕速度，实现精耕的要求。
本实用新型基于ARM的智能旋耕机控制系统的有益效果是：能够实现快速稳定的无极调速，功能全面、使用方便、经久耐用，能够在不改变硬件设置的前提下随时添加新的功能，且设有语音播报功能，便于用户在现场对旋耕刀状态进行了解，具有良好的应用前景。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种基于ARM的智能旋耕机控制系统，其特征在于：包括ARM微处理器、转速测量传感器、电机驱动电路、触摸显示/控制模块、特殊上位软件、语音系统，所述转速测量传感器与电机主轴同轴转动并与ARM微处理器模块相连接，所述ARM微处理器与触摸屏幕显示/控制模块相连接，所述ARM微处理器模块还和电机驱动模块直接连接。
2.根据权利要求1所述的基于ARM的智能旋耕机控制系统，其特征在于：还包括与所述微处理器模块相联接的语音播报模块和看门狗模块。
3.根据权利要求 1 所述的基于 ARM的智能旋耕机控制系统，其特征在于 ：所述 ARM 微处理器模块包括内嵌有 Cortex-M4 内核的 ARM 处理器。
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| CN110235561A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-17 | 厦门钛尚人工智能科技有限公司 | 一种智能农业用播种机 |
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| CN110235561A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-17 | 厦门钛尚人工智能科技有限公司 | 一种智能农业用播种机 |
| CN110235561B (zh) * | 2019-06-24 | 2021-03-26 | 厦门钛尚人工智能科技有限公司 | 一种智能农业用播种机 |
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Legal Events
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Liang Inventor after: Zhou Zejian Inventor after: Liu Chang Inventor after: He Ting Inventor after: Lu Cong Inventor after: Zhao Wei Inventor before: Zhou Zejian Inventor before: He Ting Inventor before: Liu Chang Inventor before: Lu Cong Inventor before: Zhao Wei Inventor before: Shen Yi |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150930 Termination date: 20160420 |