JP2688076B2 - Speed control device for automatic traveling work machine - Google Patents
Speed control device for automatic traveling work machineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走行機体の前方の稲、麦、大豆等を刈取り
したのち脱穀できる、いわゆる汎用コンバインまたは普
通形コンバイン等の収穫機や、走行機体の前方で牧草を
刈取りしたものを適宜量づつの大きさに梱包する牧草梱
包機等の走行作業機において、その複数の作業部の負荷
及び負荷変化量に応じて走行速度を調節する制御装置の
構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a harvesting machine such as a so-called general-purpose combine or a normal-type combine, which is capable of threshing after cutting rice, wheat, soybeans and the like in front of the traveling machine, and traveling. In a traveling work machine such as a grass packing machine that packs grass cut in front of the machine into appropriate sizes, a control device that adjusts the traveling speed according to the loads and load change amounts of the plurality of working units Is related to the structure.
従来、例えば自走自脱するコンバインにおいて、扱胴
等の作業部の負荷の大小に応じてコンバインの走行速度
を増減調節する自動速度調節装置は、特公昭49−34494
号公報等にて開示されている。Conventionally, for example, in a self-propelled combine harvester, an automatic speed adjusting device for increasing / decreasing the traveling speed of the combine according to the size of the load of a working unit such as a handling cylinder is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No.
No., for example.
しかし、コンバインにおける刈取前処理部と脱穀部等
のように作業部が複数あるものにおいて、走行速度を速
くし過ぎると、まず刈取前処理部での負荷が大きくな
り、次いで脱穀部の負荷が増大するから、最初刈取前処
理部での穀桿の刈取速度が間に合わずに穀桿を傷めた
り、刈取り穀桿の搬送詰りが生じることが起こり、次い
で脱穀部での扱胴の負荷が大きくなり過ぎて脱穀不良が
生じるというように、これら複数作業部の負荷の大小が
時間的に前後して発生する一方、その負荷の時間的変化
の大小に因っても各々の作業部でのトラブルが発生する
ことがある。However, if there is more than one working unit such as the cutting pretreatment unit and threshing unit in the combine, if the traveling speed is too high, the load on the cutting pretreatment unit increases first, and then the load on the threshing unit increases. As a result, the cutting speed of the grain rod in the pre-cutting processing section may not be met in time and the grain rod may be damaged, or the transport of the cut grain rod may become blocked, and the load on the handling cylinder at the threshing portion may become too large. Such as threshing failure occurs, the magnitude of the load on these multiple working parts occurs around the time, and the trouble occurs in each working part due to the magnitude of the temporal change of the load. I have something to do.
ところが、前記先行技術においては、一つの作業機の
負荷(例えば作業機の回転数)の大小を検出し、その結
果からガバナー等にてエンジンの回転数、ひいては走行
速度を増減調節するだけのものであるから、前述のよう
な複数箇所の作業機の負荷の大小やその時間的な変化量
に応じてきめ細かい速度制御を実行することができない
のであった。However, in the above-mentioned prior art, the load of one working machine (for example, the number of rotations of the working machine) is detected, and the governor or the like is used to increase or decrease the number of rotations of the engine and the traveling speed. Therefore, it is not possible to execute fine speed control according to the magnitude of the load on the working machine at a plurality of locations and the amount of change over time as described above.
本発明は、従来達成できなかったきめの細かい速度制
御を実現させることを目的とするものである。An object of the present invention is to realize fine speed control which has not been achieved in the past.
この目的達成のため本発明は、自動走行作業機におけ
るエンジンからの動力を複数の作業部と走行部に各々伝
達するように構成し、前記各作業部に、その負荷を検出
する負荷センサーを各々設け、該複数の負荷センサーに
よる検出結果から自動走行作業機の走行速度を増減調節
する速度制御装置において、適宜時間間隔または走行距
離間隔ごとに前記複数の負荷センサーによる検出結果か
ら各作業部の負荷変化量を計算する変化量計算手段と、
前記各作業部における負荷とその負荷変化量のデータの
組の2つ以上の組合せから速度調節指示量を決定する指
示量決定手段とから成るようにしたものである。To achieve this object, the present invention is configured to transmit power from an engine in an automatic traveling work machine to a plurality of working units and a traveling unit, respectively, and to each of the working units, a load sensor for detecting the load thereof is provided. In a speed control device for increasing or decreasing the traveling speed of an automatic traveling work machine based on the detection results of the plurality of load sensors, the load of each working unit is detected from the detection results of the plurality of load sensors at appropriate time intervals or mileage intervals. Change amount calculating means for calculating the change amount,
It comprises an instruction amount determining means for determining a speed adjustment instruction amount from two or more combinations of a load and a data set of the load change amount in each working unit.
この構成によれば、複数の作業部の負荷を、その各々
に設けた負荷センサーにて各々検出する一方、この各負
荷検出を利用して変化量計算手段にて負荷変化量を計算
するので、負荷センサ設置個数の倍の種類のデータを得
ることができる。According to this configuration, the loads of the plurality of working units are detected by the load sensors provided in the respective working units, and the load change amount is calculated by the change amount calculation means by using each load detection. It is possible to obtain twice as many types of data as the number of load sensors installed.
これらの各負荷変化量は、各作業部における負荷の値
が時間的に変動する程度を示うものであるから、各作業
部における負荷とその負荷変化量とのデータを一組にす
ることで、各作業部の負荷の状態をきめ細かくデータと
して得ることができる。Each of these load change amounts indicates the degree to which the load value in each working unit fluctuates over time, so by combining the data of the load in each working unit and its load change amount into a set. The load state of each working unit can be obtained as detailed data.
そして、指示量決定手段では、例えば作業部が2つの
場合、前記第1作業部における負荷とその負荷変化量の
データの組、及び第2作業部における負荷とその負荷変
化量のデータの組から速度調節指示量を決定するもの
で、複数のデータの組のいずれか一つの組を優先的に採
用するのではなく、複数のデータの組を略平等に採用す
ることができる。Then, in the instruction amount determining means, for example, when there are two working units, the set of data of the load and its load change amount in the first working unit and the set of data of the load and its load change amount in the second working unit are used. The speed adjustment instruction amount is determined, and instead of preferentially adopting any one of the plurality of data sets, the plurality of data sets can be adopted substantially equally.
従って、本発明では、複数の作業部における検出結果
を有効に利用した制御を実行でき、熟練した作業者が刈
取り等の作業を実行する場合と同様に、複数の作業部の
負荷状態を総合的に判断してきめ細かい走行速度制御を
実行することができるという顕著な効果を有するのであ
る。Therefore, according to the present invention, it is possible to execute the control that effectively uses the detection results of the plurality of working units, and to comprehensively determine the load states of the plurality of working units, as in the case where a skilled worker performs a work such as mowing. Therefore, it has a remarkable effect that it is possible to execute the fine traveling speed control based on the judgment.
次に本発明を収穫機に適用した実施例について説明す
ると、汎用コンバインである収穫機1は走行機体2の下
面に左右一対の履帯式の走行部3,3を備え、走行機体2
の前進方向に向かって右側前部には座席付きの操縦部4
を配設し、その後方にはエンジン8及び穀粒蓄積用のタ
ンク5を備え、走行機体2の左側には、円周外面にダブ
ルピッチのスクリュー板と適宜個数の扱歯とを植設した
前後長手の扱胴6a等を内蔵した脱穀部6と、その下方に
受け網と、シーブ等による揺動選別装置9と、唐箕フア
ンの風による風選別装置とから成る第2作業部10を備え
る。Next, a description will be given of an embodiment in which the present invention is applied to a harvesting machine. A harvesting machine 1 which is a general-purpose combine machine is provided with a pair of left and right crawler type traveling sections 3 and 3 on a lower surface of a traveling machine body 2 and the traveling machine body 2 is provided.
The control part 4 with seats on the front right side in the forward direction
Is provided with an engine 8 and a grain storage tank 5 behind it, and a double-pitch screw plate and an appropriate number of handle teeth are planted on the outer circumferential surface on the left side of the traveling machine body 2. A threshing unit 6 having a longitudinal and longitudinal handling cylinder 6a and the like built-in, a receiving net below it, a swinging sorting device 9 such as a sheave, and a second working unit 10 including a wind sorting device using the wind of Kara Min Juan .
符号7aは、二番樋(図示せず)からの穀粒を脱穀部6
に還元するように搬送する二番還元筒、符号7bは前記タ
ンク5内の穀粒を外部に排出するための排出筒である。The reference numeral 7a designates a grain from a second gutter (not shown) for the threshing unit 6
Reference numeral 7b denotes a discharge cylinder for discharging the grains in the tank 5 to the outside.
一方、走行機体2の前面には、第1作業部15である刈
取前処理装置を設ける。On the other hand, on the front surface of the traveling machine body 2, a mowing pretreatment device, which is the first working unit 15, is provided.
即ち、第1作業部15は、前記脱穀部6の前部開口に連
通する角筒状のフイーダハウス11を昇降用油圧シリンダ
12を介して走行機体に対して昇降自在に装着しており、
該フイーダハウス11の内部には、左右長手の搬送板を左
右一対のチエンに適宜間隔で取付けたチエンコンベヤ13
を配設し、第1作業部15からの刈取穀桿をチエンコンベ
ヤ13にてフイーダハウス11における後向き上昇傾斜する
底板に沿わせ前記脱穀部6に搬送するものである。That is, the first working unit 15 lifts and lowers the square tubular feeder house 11 communicating with the front opening of the threshing unit 6.
It is attached to the traveling machine body via 12 so that it can be raised and lowered freely,
Inside the feeder house 11, there is a chain conveyor 13 in which left and right long conveying plates are attached to a pair of left and right chains at appropriate intervals.
Is arranged, and the harvested grain rod from the first working unit 15 is conveyed to the threshing unit 6 by the chain conveyor 13 along the bottom plate of the feeder house 11 which is inclined rearward and upward.
刈取前処理装置である第1作業部15は、前記フイーダ
ハウス11の前端開口部に連通する矩形筒状の介挿枠体16
と、該介挿枠体16に着脱自在に取付き、且つ走行機体2
の全幅にわたって左右に延びるバケット状のプラットホ
ーム17とから成り、該プラットホーム17には、走行機体
2の全幅にわたってタインバー18付きのリール19を第2
図の矢印方向に回転駆動させるように装着しており、プ
ラットホーム17の下面側には同じく左右長手のバリカン
状の刈刃20を有し、プラットホーム17の底板上方には、
矢印A方向に回転する縦長の掻き込み用のオーガ22を備
えてあり、前記伝動部14から自在継手付き横向き伝動軸
を介して前記リール19及びオーガ22を回転駆動し、且つ
刈刃20を駆動する。The first working unit 15, which is a pre-mowing device, has a rectangular tubular insertion frame 16 that communicates with the front end opening of the feeder house 11.
And detachably attached to the interposition frame body 16, and the traveling machine body 2
And a bucket-shaped platform 17 extending in the left-right direction over the entire width of the traveling body 2, and a second reel 19 having a tine bar 18 over the entire width of the traveling machine body 2.
It is mounted so as to be rotationally driven in the direction of the arrow in the figure, and on the lower surface side of the platform 17, there is also a left and right long hair clipper-shaped cutting blade 20, and above the bottom plate of the platform 17,
A vertically long scraping auger 22 that rotates in the direction of arrow A is provided, and the reel 19 and the auger 22 are rotationally driven from the transmission unit 14 via a horizontal transmission shaft with a universal joint, and the cutting blade 20 is driven. To do.
この第1作業部15における回転するリール19及びタイ
ンバー18にて後方に引き倒された穀桿を刈刃20にて刈取
り後、掻き込み用のオーガ22にて集桿し、刈取り穀桿は
オーガ22の回転によりプラットホーム17上を横方向(オ
ーガ22の長手略中央方向)に送られた後、プラットホー
ム17の後板における導入口から前記フイーダハウス11の
前端開口部の箇所にて、フイーダハウス11内のチエンコ
ンベヤ13に受け継がれる。The rotating rod 19 and the tine bar 18 of the first working unit 15 cut the grain rod pulled backward by the cutting blade 20, and then the scraping auger 22 collects the harvested grain rod. After being sent laterally on the platform 17 by rotation of 22 (longitudinal approximately central direction of the auger 22), at the location of the front end opening of the feeder house 11 from the introduction port in the rear plate of the platform 17, inside the feeder house 11 It is inherited by the chain conveyor 13.
なお、符号23は第1作業部15の左右両端から前向きに
突出する分草体であり、また、前記リール19は、穀桿の
倒伏状態等に応じて前後移動調節及び上下揺動調節自在
に構成されている。Reference numeral 23 is a grass body projecting forward from both left and right ends of the first working unit 15, and the reel 19 is configured to be adjustable in forward and backward movement and adjustable in vertical swing according to the fall state of the grain rod and the like. Has been done.
そして、この第1作業部15は、その左右方向略中央位
置を前記フイーダハウス11の前部に対して前向きに突出
する支持ピン箇所を中心に左右ローリング調節自在に連
結するものであり、油圧シリンダ(図示せず)にてその
左右傾斜角度を調節できるように構成されている。The first working portion 15 is connected to the front and rear portions of the feeder house 11 at a substantially central position in the left-right direction so that the first working portion 15 can be adjusted for left-right rolling around a support pin portion protruding forward, and a hydraulic cylinder ( (Not shown), the left and right tilt angles can be adjusted.
第3図は、エンジン8から走行部3,3および第1作業
部15と第2作業部10への動力伝達する装置のブロック図
で、エンジン8から油圧式無段変速機構等からなる走行
部変速装置24を介して左右両走行部3,3に動力伝達する
一方、エンジン8から作業部変速装置25を介して第1作
業部15と第2作業部10に各々動力伝達する構成であり、
符号26は第1作業部15の負荷を検出する第1負荷センサ
ー、符号27は第2作業部10の負荷を検出する第2負荷セ
ンサーであり、各負荷センサー26,27はトルクセンサー
等を使用する。FIG. 3 is a block diagram of a device for transmitting power from the engine 8 to the traveling units 3, 3 and the first working unit 15 and the second working unit 10. The traveling unit including the hydraulic continuously variable transmission mechanism from the engine 8 and the like. Power is transmitted to both the left and right traveling parts 3, 3 via the transmission 24, while power is transmitted from the engine 8 to the first working part 15 and the second working part 10 via the working part transmission 25.
Reference numeral 26 is a first load sensor that detects the load of the first working unit 15, reference numeral 27 is a second load sensor that detects the load of the second working unit 10, and each load sensor 26, 27 uses a torque sensor or the like. To do.
符号28はエンジン8の出力を調節するスロットル制御
部、符号29は走行部変速装置24を操作するための切換え
弁等の変速駆動手段である。Reference numeral 28 is a throttle control section for adjusting the output of the engine 8, and reference numeral 29 is a shift driving means such as a switching valve for operating the traveling section transmission 24.
第4図は、本発明の制御手段のブロック図を示し、符
号30は、読み出し専用メモリ(ROM)、読み書き可能メ
モリ(RAM)等を備えた中央制御装置(CPU)であり、符
号31は第1負荷センサー26からのアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するA/D変換器、符号32は第1負荷センサ
ー26で検出された複数回の検出値を平均する平均値演算
回路で、前記第1作業部15における負荷ρを得る。FIG. 4 shows a block diagram of the control means of the present invention. Reference numeral 30 is a central control unit (CPU) provided with a read-only memory (ROM), a readable / writable memory (RAM), etc., and reference numeral 31 is a reference numeral. 1 A / D converter for converting an analog signal from the load sensor 26 into a digital signal, reference numeral 32 is an average value calculation circuit for averaging a plurality of detection values detected by the first load sensor 26, the first work Obtain the load ρ in section 15.
符号33は前記第1負荷センサー26の検出位相差信号処
理回路、符号34は前記平均値演算回路32にて得られた負
荷ρの値から、適宜時間間隔ごとまたは適宜走行距離間
隔ごとにその負荷ρの変化量(以下負荷変化量という)
Δρを演算する変化量演算回路である。Reference numeral 33 is a detection phase difference signal processing circuit of the first load sensor 26, and reference numeral 34 is the load ρ obtained from the average value calculation circuit 32, and the load is calculated at appropriate time intervals or appropriate travel distance intervals. Change amount of ρ (hereinafter referred to as load change amount)
It is a change amount calculation circuit that calculates Δρ.
符号35は第2負荷センサー27からのアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するA/D変換器、符号36は第2負荷セ
ンサー27で検出された複数回の検出値を平均する平均値
演算回路であって、第2作業部10における負荷θを得
る。Reference numeral 35 is an A / D converter that converts an analog signal from the second load sensor 27 into a digital signal, and reference numeral 36 is an average value calculation circuit that averages a plurality of detection values detected by the second load sensor 27. Then, the load θ in the second working unit 10 is obtained.
符号37は前記第2負荷センアー27の検出位相差信号処
理回路、符号38は前記平均値演算回路36にて得られた負
荷θの値から、演算時間間隔ごとまたは適宜走行距離間
隔ごとにその負荷の変化量(以下負荷変化量という)Δ
θを演算する変化量演算回路である。Reference numeral 37 is a detected phase difference signal processing circuit of the second load sensor 27, and reference numeral 38 is a load θ obtained from the average value calculation circuit 36 at every calculation time interval or at appropriate travel distance intervals. Change amount (hereinafter referred to as load change amount) Δ
It is a change amount calculation circuit that calculates θ.
ここでθは第1作業部15の負荷の値で、電圧値等で検
出された結果をデジタル値で示し、基準値を「0」と
し、負荷ρが基準値より大きい(重い)ときには「+」
側の値を取り、基準値より小さい(軽い)ときには
「−」側の値を取る。この負荷ρの値は複数回の検出値
の平均値であっても良い。Here, θ is the load value of the first working unit 15, the result detected by the voltage value or the like is shown as a digital value, the reference value is set to “0”, and when the load ρ is larger (heavy) than the reference value, “+” is given. "
The value on the negative side is taken, and when it is smaller (lighter) than the reference value, the value on the “−” side is taken. The value of this load ρ may be an average value of the detection values of a plurality of times.
Δρは第1作業部15における前記負荷ρの変化量、つ
まり適宜時間間隔ごとまたは適宜走行距離間隔ごとに得
られた負荷ρの前の値と後の値との偏差である。Δρ is the amount of change in the load ρ in the first working unit 15, that is, the deviation between the previous value and the subsequent value of the load ρ obtained for each appropriate time interval or appropriate mileage interval.
θは第2作業部10の負荷の値を示し、電圧値等で検出
された結果をデジタル値で示し、基準値を「0」とし、
負荷θが基準値より大きい(重い)ときには「+」側の
値を取り、基準値より小さい(軽い)ときには「−」側
の値を取る。この負荷θの値は複数回の検出値の平均値
であっても良い。θ indicates the value of the load of the second working unit 10, the result detected by the voltage value or the like is indicated by a digital value, and the reference value is set to “0”,
When the load θ is larger (heavy) than the reference value, it takes a value on the “+” side, and when it is smaller (lighter) than the reference value, it takes a value on the “−” side. The value of the load θ may be the average value of the detected values of a plurality of times.
また、Δθは前記第2作業部10における負荷θの変化
量、つまり適宜時間間隔ごとまたは適宜走行距離間隔ご
とに得られた負荷θの前の値と後の値との偏差である。Further, Δθ is a change amount of the load θ in the second working unit 10, that is, a deviation between a previous value and a subsequent value of the load θ obtained at appropriate time intervals or appropriate travel distance intervals.
これらのρ、Δρ、θ、Δθの4つの値から中央制御
装置30にて以下のファジー規則の演算に基づき、最終的
に速度調節指示量soを決定する。Based on these four values of ρ, Δρ, θ, and Δθ, the central control device 30 finally determines the speed adjustment instruction amount so based on the following fuzzy rule calculation.
この場合、ファジー制御では、前記2つの検出手段で
ある第1負荷センサー26と第2負荷センサー27とで得ら
てた検出結果のデータ処理を高速で実行し、しかも、制
御における検出対象の条件と制御量との関係、換言すれ
ば、入力と出力の関係を厳密にモデル化して記述するこ
とが困難な場合の制御に適するものである。In this case, in the fuzzy control, the data processing of the detection result obtained by the first load sensor 26 and the second load sensor 27, which are the two detection means, is executed at high speed, and the condition of the detection target in the control is executed. It is suitable for control in the case where it is difficult to strictly model and describe the relationship between input and output, in other words, the relationship between input and output.
次にファジー推論を応用したファジー制御について説
明する。Next, fuzzy control using fuzzy inference will be described.
一般にファジー推論による制御においては、制御アル
ゴリズムを、制御のための複数の情報の入力変数、例え
ば2つの入力変数(x,y)と制御機器への出力(操作
量)zのあいまいな関係として記述するものである。In general, in control based on fuzzy inference, a control algorithm is described as an ambiguous relation between a plurality of input variables of information for control, for example, two input variables (x, y) and an output (manipulation amount) z to a control device. Is what you do.
例えば、 もしxが小さく、yが大きいならば、zは中にする。 For example, if x is small and y is large, let z be medium.
もしxが大きく、yが中ならば、zは大きくする。 If x is large and y is medium, z is increased.
のように、制御アルゴリズムは(もし‥‥であれば、‥
‥にせよ)(if−then)形式のファジィ制御規則と呼ば
れるもので表現される。規則のif‥‥の部分を前件部、
then‥‥の部分を後件部と呼ぶ。, The control algorithm is (if ‥‥
It is expressed by what is called a fuzzy control rule of (if-then) format. The if ‥‥ part of the rule is the antecedent part,
The part of then ‥‥ is called the consequent part.
今、このファジー制御規則を、自動速度調節の制御に
応用するにあたり、本実施例では、適宜時間または適宜
距離ごとに得られた第1作業部15における負荷ρとその
負荷の変化量Δρとのデータの組、及び適宜時間または
適宜距離ごとに得られた第2作業部10における負荷θと
その負荷の変化量Δθとのデータの組を前件部とし、速
度調節の操作指示量sを後件部とする、ファジー制御規
則をからまでの合計18個の規則を第1表に示す。Now, in applying this fuzzy control rule to the control of the automatic speed adjustment, in the present embodiment, the load ρ and the change amount Δρ of the load ρ in the first working unit 15 obtained at appropriate time or appropriate distance are The data set and the data set of the load θ and the change amount Δθ of the load in the second working unit 10 obtained for each appropriate time or appropriate distance are used as the antecedent part, and the operation instruction amount s for speed adjustment is Table 1 shows a total of 18 rules from to fuzzy control rules, which are the subject part.
ここで、例えば、の規則は、もしρのラベルが「大
きく軽」で、且つΔρのラベルが「0」ならば、sのラ
ベルは「小さく増速する」ということを示す。Here, for example, the rule of indicates that if the label of ρ is “large and light” and the label of Δρ is “0”, the label of s is “increases slightly”.
第2表から第6表までは、各偏差ρ、Δρ、θ、Δθ
の各入力変数と操作指示量sの出力変数が各々取るファ
ジー変数を、整数の領域に離散化した離散型ファジー変
数で示したものである。From Table 2 to Table 6, each deviation ρ, Δρ, θ, Δθ
Fuzzy variables taken by each input variable and the output variable of the operation instruction amount s are indicated by discrete fuzzy variables discretized into an integer region.
そして、これらのあいまいな領域であるファジー変数
の領域は、入力変数の全体集合の要素(メンバー)が領
域(変域)に含まれる程度(グレード)を与えることに
より定義するものであり、このグレードを与える関数を
メンバーシップ関数という。例えば、ρのファジー変数
の領域は、負荷ρの全体集合の要素(メンバー)が領域
(変域)に含まれる程度(グレード)を与えることによ
り定義される。The fuzzy variable area, which is an ambiguous area, is defined by giving a degree (grade) in which elements (members) of the entire set of input variables are included in the area (variation). The function that gives is called the membership function. For example, the region of the fuzzy variable of ρ is defined by giving the degree (grade) in which the elements (members) of the entire set of the load ρ are included in the region (domain).
各表における最上段の(値)とあるのは、各変数の変
域を示し、例えば第2表における−5から5は入力変数
ρが取る値である。The (value) at the top of each table indicates a domain of each variable. For example, -5 to 5 in Table 2 are values taken by the input variable ρ.
実施例では、第2表から第5表までの負荷に関するフ
ァジー変数のラベルは、「大きく軽」、「小さく軽」、
「0」、「小さく重」、「大きく重」の5種類とし、第
6表の速度調節に関するファジー関数のラベルは、「大
きく減速」、「小さい減速」、「そのまま」、「小さく
増速」、「大きく増速」の5種類であり、前記変数の値
がこれらのラベルの集合に含まれる度合(適合度=メン
バーシップ値)を、0から10までの整数で段階的に表
す。In the embodiment, the labels of the fuzzy variables related to the loads in Tables 2 to 5 are “large and light”, “small and light”,
There are five types of "0", "small heavy" and "large heavy", and the labels of the fuzzy functions related to speed adjustment in Table 6 are "large deceleration", "small deceleration", "as is" and "small acceleration". , "Large acceleration", and the degree (fitness = membership value) in which the value of the variable is included in the set of labels is expressed stepwise by an integer from 0 to 10.
以下に、第1作業部15における負荷の値が、ρn−1
=3、ρn=4、で、その負荷変化量Δρ(=ρn−ρ
n−1)=1であって、第2作業部10における負荷の値
が、θn−1=−1、θn=−2、その負荷変化量 Δθ(=θn−θn−1)=−1のとき、本実施例での
ファジー推論の制御方法を説明する。 Below, the load value in the first working unit 15 is ρn−1.
= 3 and ρn = 4, the load change amount Δρ (= ρn-ρ
n-1) = 1, the load values in the second working unit 10 are θn−1 = −1, θn = −2, and the load change amount Δθ (= θn−θn−1) = − 1. At this time, a control method of fuzzy inference in this embodiment will be described.
ρ=4とΔρ=1の組から成立するファジー制御規則
は第1表の、の2つである。The fuzzy control rules that are established from the set of ρ = 4 and Δρ = 1 are two in Table 1.
つまり、ρ=4のときには、第2表の値=4から、ラ
ベル「大きい軽」と「小さく軽」であり、Δρ=1のと
きには、第4表の値=1から、ラベル「小さく軽」と
「0」だから、これらの組合せのうち第1表のから
までに存在する組合せを点検して見ると、、の2つ
である。In other words, when ρ = 4, the values are “large and light” and “small and light” from the value in Table 2 and when Δρ = 1, the value is “small and light” from the value in Table 4 when Δρ = 1. And "0", therefore, when checking the combinations existing up to and including in Table 1, there are two.
同様にして、θ=−2とΔθ=−1の組から成立する
ファジー制御規則は第1表の、、の3つとなる。Similarly, the fuzzy control rules that are established from the set of θ = −2 and Δθ = −1 are three in Table 1 and.
ファジー制御規則のにおいて、前件部としてのρの
ラベルは「大きく軽」を取る。このときの変数ρ=4が
取り得る、前記ラベル「大きく軽」におけるメンバーシ
ップ関数の適合度は、第2表から「8」となる。同様に
前件部としてのΔρのラベルは「0」を取る。このとき
の変数Δρ=1が取り得る、前記ラベル「0」における
メンバーシップ関数の適合度は、第4表から「7」とな
る。In the fuzzy control rule, the label of ρ as the antecedent takes “large and light”. The adaptability of the membership function at the label “large and light” that can be taken by the variable ρ = 4 at this time is “8” from Table 2. Similarly, the label of Δρ as the antecedent part takes “0”. At this time, the fitness of the membership function at the label “0”, which can be taken by the variable Δρ = 1, is “7” from Table 4.
この2つのメンバーシップ関数の適合度「8」及び
「7」のうち小さい方の値「7」を、ファジー制御規則
のの「もしρが大きく軽でΔρが0ならば」という前
件部全体の条件に対する適合度とする。The smaller value "7" of the goodness of fit "8" and "7" of these two membership functions is the whole antecedent part of the fuzzy control rule "if ρ is large and light and Δρ is 0". It is the degree of conformity to the condition of.
さらに、前記ファジー制御規則のの後件部(推論結
果)「sは小さく増速する」によって与えられる、当該
操作指示量sのラベルは「小さく増速」であるから、第
6表における離散型メンバーシップ関数の適合度の上限
を、前記前件部全体における適合度の「7」とする。Furthermore, since the label of the operation instruction amount s given by the consequent part (inference result) of the fuzzy control rule “s accelerates small” is “small accelerate”, the discrete type in Table 6 The upper limit of the goodness of fit of the membership function is set to "7", which is the goodness of fit in the entire antecedent part.
この関係を第5図、第6図、第7図に示す。 This relationship is shown in FIGS. 5, 6, and 7.
以下前記と同様にファジー制御規則の関係は第8
図、第9図、第10図に示し、ファジー制御規則の関係
は第11図〜第13図、ファジィ制御規則の関係は第14図
〜第16図、ファジー制御規則の関係は第17図〜第19図
に各々すように、合計5の処理を実行したのち、各々の
規則から得られた操作指示量sを合成する。合成は各々
の操作指示量sを重ね合せて、その最も大きい値を採用
して得る。In the same way as described above, the fuzzy control rule relationship is
Shown in Fig. 9, Fig. 10 and Fig. 10, the fuzzy control rules are shown in Figs. 11 to 13, the fuzzy control rules are shown in Figs. 14 to 16, and the fuzzy control rules are shown in Fig. 17. As shown in FIG. 19, after performing a total of 5 processes, the operation instruction amount s obtained from each rule is combined. The combination is obtained by superimposing the respective operation instruction amounts s and adopting the largest value.
最終的な出力値である速度調節指示量soは、こうして
得られたsのメンバーシップ関数の集合の重心位置の値
とする(第20図参照)。The final output value, the speed adjustment instruction amount so, is the value of the barycentric position of the set of membership functions of s thus obtained (see FIG. 20).
このように中央制御装置30にて演算された最終的な操
舵指示量soの数値に応じて、出力信号を出し、速度変速
駆動手段29を介して走行部変速装置24を変速作動し、増
速または減速、そのままの速度を維持したりするのであ
る。In this way, an output signal is output according to the final numerical value of the steering instruction amount so calculated by the central control device 30, and the traveling unit transmission 24 is speed-shifted via the speed shift drive means 29 to increase the speed. Or decelerating or maintaining the same speed.
従って、第1作業部の負荷及びその負荷変化量の軽重
の程度と、第2作業部における負荷及びその負荷変化量
の程度とを、互いに関連づけることにより、走行作業機
の走行速度を増減させ、各作業部が最大限に発揮でき、
また、各作業部にトラブルが発生しない程度の速度で自
動走行させることができるのである。Therefore, the traveling speed of the traveling work machine is increased or decreased by associating the load of the first working unit and the degree of the load change amount thereof with the degree of the load of the second working unit and the degree of the load change amount thereof, Each working part can be maximized,
In addition, each working unit can be automatically driven at a speed at which no trouble occurs.
本実施例のように自動速度制御において、ファジー制
御を採用すれば、複数の異なる検出対象(本実施例では
入力としての複数作業分での負荷、及びこれらの負荷変
化量)で、且つ入力条件の種々の組合せを条件部とする
制御が可能となり、しかも、入力の適合度を制御ソフト
により至極簡単に変更できるのである。If fuzzy control is adopted in the automatic speed control as in the present embodiment, a plurality of different detection targets (in the present embodiment, loads for a plurality of works as inputs and the load change amounts thereof) and input conditions are used. It is possible to perform control using various combinations of the above as the condition section, and furthermore, the adaptability of the input can be changed extremely easily by the control software.
本発明では、作業部の数は3つ以上であっても前記実
施例と同様に演算処理できることは言うまでもない。Needless to say, in the present invention, even if the number of working units is three or more, the arithmetic processing can be performed in the same manner as in the above embodiment.
図面の本発明の実施例を示し、第1図はコンバインの平
面図、第2図は側面図、第3図はエンジンからの動力伝
達部のブロック図、第4図は自動速度制御装置のブロッ
ク図、第5図と第6図と第7図はファジー制御規則の
場合のメンバーシップ関数の図、第8図と第9図と第10
図はファジ制御規則の場合のメンバーシップ関数の
図、第11図と第12図と第13図はファジー制御規則の場
合のメンバーシップ関数の図、第14図と第15図と第16図
はファジー制御規則の場合のメンバーシップ関数の
図、第17図と第18図と第19図はファジー制御規則の場
合のメンバーシップ関数の図、第20図は速度調節指示量
soの決定方法を示す説明図である。 1……作業機、3,3……走行部、4……操縦部、6……
脱穀部、10……第2作業部、15……第1作業部、24……
走行部変速装置、25……作業部変速装置、26……第1負
荷センサー、27……第2負荷センサー、28……スロット
ル制御部、29……変速駆動手段、30……中央制御装置、
31、35……A/D変換器、32,36……平均値演算回路、33,3
7……検出信号位相差処理回路、34,38……変化量演算回
路。FIG. 1 is a plan view of a combine, FIG. 2 is a side view, FIG. 3 is a block diagram of a power transmission unit from an engine, and FIG. 4 is a block of an automatic speed control device. Figures 5, 6 and 7 show membership functions for fuzzy control rules, Figures 8 and 9 and 10 respectively.
Figure is a figure of membership function in case of fuzzy control rule, Figures 11 and 12 and 13 are figures of membership function in case of fuzzy control rule, Figures 14 and 15 and 16 are Figure of membership function in case of fuzzy control rule, Figures 17, 18 and 19 are figures of membership function in case of fuzzy control rule, Figure 20 is speed adjustment instruction amount
It is explanatory drawing which shows the determination method of so. 1 …… Working machine, 3,3 …… Running section, 4 …… Control section, 6 ……
Threshing unit, 10 …… Second working unit, 15 …… First working unit, 24 ……
Traveling section transmission, 25 ... Working section transmission, 26 ... First load sensor, 27 ... Second load sensor, 28 ... Throttle control section, 29 ... Shift drive means, 30 ... Central control unit,
31, 35 …… A / D converter, 32,36 …… Average value calculation circuit, 33,3
7: Detection signal phase difference processing circuit, 34, 38: Change amount calculation circuit.
Claims (1)
力を複数の作業部と走行部に各々伝達するように構成
し、前記各作業部に、その負荷を検出する負荷センサー
を各々設け、該複数の負荷センターによる検出結果から
自動走行作業機の走行速度を増減調節する速度制御装置
において、適宜時間間隔または走行距離間隔ごとに前記
複数の負荷センサーによる検出結果から各作業部の負荷
変化量を計算する変化量計算手段と、前記各作業部にお
ける負荷とその負荷変化量のデータの組の2つ以上の組
合せにて速度調節指示量を決定する指示量決定手段とか
ら成ることを特徴とする自動走行作業機における速度制
御装置。1. A structure in which power from an engine in an automatic traveling work machine is transmitted to a plurality of working units and a traveling unit respectively, and each of the working units is provided with a load sensor for detecting the load thereof. In a speed control device that increases or decreases the traveling speed of the automatic traveling work machine based on the detection result of the load center, the load change amount of each working unit is calculated from the detection results of the plurality of load sensors at appropriate time intervals or mileage intervals. Change amount calculating means and an instruction amount deciding means for deciding the speed adjustment instruction amount by a combination of two or more sets of the load in each working unit and the data of the load change amount. Speed control device for traveling work equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25438088A JP2688076B2 (en) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | Speed control device for automatic traveling work machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02100616A JPH02100616A (en) | 1990-04-12 |
JP2688076B2 true JP2688076B2 (en) | 1997-12-08 |
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