KR101462387B1 - Rotation speed control device of the combine's discharge auger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 현재 사용되고 있는 콤바인 배출오거의 on/off제어와 PID제어가 작동 및 작업에 있어서 진동이 심하고 도착 지점의 오차범위가 커서 불안정하며, 작업자에게 위험하다고 판단되어 퍼지 추론과 센서를 이용하여 기존의 제어들 보다는 안정적이고 효과적인 제어를 하기 위해 개발하고자한다. 퍼지추론을 바탕으로 센서가 장애물 및 위험물을 감지하였을 시 배출오거의 속도 제어가 시작되며 작동이 안정적으로 정지된다. 재 작동 시에도 퍼지추론식에 의거하여 배출 오거는 안정적으로 작동 및 작업에 있어서 진동을 줄이고 도착지점의 오차범위를 줄여 작업자에게 안전하고 피로하지 않게 하는 제어방법이며, 센서를 이용하여 콤바인 배출오거의 이동경로에 장애물 및 위험물을 감지하여 충돌을 일으키지 않게 제어를 하며 작업에 안전성을 높일 수 있는 효과를 기대 할 수 있다. The present invention is based on the fact that on / off control and PID control of the presently used combine discharge auger are highly unstable due to a large vibration in the operation and operation, an error range of the arrival point is large, Rather than the control of the system. Based on the fuzzy reasoning, when the sensor detects obstacles and dangerous materials, the speed control of the discharge auger starts and the operation is stopped stably. Based on the fuzzy inference method, the discharge auger is a control method to reduce the vibration and reduce the error range of the operation and the work, so that it is safe and not fatigue to the operator. It is possible to control the obstacle and the dangerous material in the movement route so as not to cause the collision and to enhance the safety of the work.
Description
본 발명은 퍼지추론을 적용하여 콤바인의 배출오거의 회전위치를 제어하는 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장애물 감지센서와 연결되고, 퍼지추론이 적용된 콤바인의 배출오거가 방향을 전환할 때 위험요소를 감지하여 배출오거의 회전속도를 줄이거나 정지하도록 하여 안정적이고 효과적으로 콤바인의 배출오거의 위치를 제어하도록 하는 것이다. The present invention relates to a control device for controlling the rotational position of a discharge auger of a combine by applying fuzzy inference, and more particularly to a control device connected to an obstacle detection sensor, And the rotation speed of the discharge auger is reduced or stopped so that the position of the discharge auger of the combine can be controlled stably and effectively.
곡물을 수확하는 기계장치인 콤바인에 장착된 곡립 배출용 오거의 위치조작 장치는 종래 수동으로 조작하는 방식으로 곡립 배출용 오거를 상승,시키거나하강, 좌선회 또는 우선회를 지령하는 십자 요동 레버식 수동 조작구, 상기 수동 조작에 의해 선회 방향을 따라 서로 위치가 다른 수납용 선회 위치와 곡립 배출용 선회 위치에 걸쳐 곡립 배출용 오거를 자동적으로 선회시키기 위한 자동 스위치, 자동으로 이동하고 있는 도중에 곡립 배출용 오거를 정지시키기 위한 정지 스위치, 곡립 배출용 선회 위치를 변경 설정하기 위한 배출 위치 설정 볼륨과, 배출 클러치를 온/오프시켜 곡립 배출 상태와 곡립 배출을 정지하는 정지 상태로 전환하기 위한 클러치 온/오프 스위치 등으로 구성되어 있었다.The auger's position control device mounted on a combine harvester for harvesting grains is a manually operated cross-pivot lever type which is used to raise, lower, left, An automatic switch for automatically turning the auger for discharge of grains over the swivel position for receiving and the swivel position for discharging the grains with different positions in the swiveling direction by the manual operation, A discharge position setting volume for setting the turning position for changing the curled discharge position and a clutch on / off switch for turning the discharge clutch on / off so as to switch between the curled discharge state and the stop discharge state, Off switch and the like.
또한, 운전 좌석의 횡측에 위치하는 사이드 패널 후방측에 후방부측 패널부가 설치되고, 이 후방부측 패널부의 수평한 상부면에 십자 요동식 레버 조작구가 구비되고, 사이드 패널과 후방부측 패널부 사이의 단차부에 형성된 종벽 부분에, 자동 스위치, 정지 스위치, 배출 위치 설정 볼륨이 구비되도록 구성되어 있었다.Further, a rear side panel portion is provided on the rear side of the side panel positioned on the lateral side of the driver's seat, a cross-swinging lever operation opening is provided on a horizontal upper surface of the rear side panel portion, An automatic switch, a stop switch, and a discharge position setting volume are provided on the vertical wall portion formed in the stepped portion.
본 발명은 현재 사용되고 있는 콤바인 배출오거의 위치제어와 곡립 배출을 제어하는 비례미분적분(PID 제어기) 제어기와 온/오프(ON/OFF)제어기에 의한 제어는 진동이 심하고, 배출오거의 도착 지점의 오차범위가 커서 곡립 배출용 선회 위치를 변경 설정하는 제어가 곤란하며, 장애물이 배출위치에 가까울 경우에 더욱 정밀한 위치제어가 불리하며, 조작자가 장애물을 미쳐보지 못한 경우에 이를 작업자에게 알려줄 장치가 없다는 문제가 있었다. 이러한 문제는 작업자가 위치하는 곳에서 배출오거가 상당히 멀리 있고, 배출오거를 회전시키는 제어기와 모터 등의 구성을 살펴보면, 배출파이프의 길이가 상당히 길고, 그 결과 작은 진동이나 외부 충격에 의하여서도 PID 제어기 제어위치가 변하고, PID 제어기의 오버슛과 언더슛에 의한 진동이 발생하기 때문이다.The present invention is based on the fact that control by a proportional differential integral (PID controller) controller and an on / off controller for controlling the position control of a combine discharge auger currently used and the discharge of a grain are vigorous, It is difficult to control the changing and setting of the turning position for the curved discharge due to the large error range and more precise position control is disadvantageous when the obstacle is close to the discharge position and there is no device to notify the operator when the operator does not see the obstacle There was a problem. This problem is caused by the fact that the discharge auger is considerably distant from the place where the operator is located and the construction of the controller and the motor that rotates the discharge auger shows that the length of the discharge pipe is considerably long and as a result, This is because the control position changes and vibration occurs due to overshoot and undershoot of the PID controller.
이러한 배출파이프 등의 길이에 의한 진동 및 각종 포장에서 발생하는 교란 등에 덜 민감하면서도 원하는 위치로 배출오거를 제어하는 제어기가 필요하다. 이러한 해결을 위하여 여러 제어방법이 가능하나, 작동을 하지 않는 영역을 주거나, 또는 로패스필터를 사용하여 위치 입력의 노이즈를 제거하거나 인공신경망을 사용하는 방법 등이 있을 수 있다. 그러나, 본 발명에서와 같이 정확한 위치제어가 필요하면서도, 외부의 교란에 덜 민감하고 안정적인 제어를 할 수 있는 것으로는 퍼지제어를 적용한 제어기가 적합하다.There is a need for a controller that controls the discharge auger to a desired position while being less sensitive to such vibrations as length of the exhaust pipe and disturbances generated in various packages. Various control methods are possible for this solution, but there may be a method in which a non-operating area is provided or a noise is removed from a position input using a low-pass filter or an artificial neural network is used. However, a controller using fuzzy control is suitable for accurate position control as in the present invention, while being less susceptible to external disturbance and capable of stable control.
퍼지제어기는 하나 이상의 입력을 종합하여 퍼지추론을 함으로써 적절한 출력을 구하는 것으로 기본적으로 다른 제어기와 유사하나, 퍼지 추론에 있어서, 가중치를 부여할 수 있기 때문에 가중치의 부여에 따라 다양한 용도의 위치 및 속도를 제어할 수 있다. 기본적으로 PID 제어기 등은 제어대상의 가능한 정확한 수학적인 제어모델을 요구하지만, 퍼지제어기는 이러한 제어대상의 불확실한 모델을 퍼지추론이라는 추론방식을 이용하여 모델의 불확실성을 제어에 반영할 수 있다는 장점이 있다.A fuzzy controller is basically similar to other controllers by combining fuzzy reasoning by combining one or more inputs. In fuzzy inference, it is possible to assign weights. Can be controlled. Basically, the PID controller requires an accurate mathematical control model of the control object, but the fuzzy controller has an advantage that the uncertainty of the control object can be reflected in the control by using the inference method called fuzzy reasoning .
종래 배출오거의 배출부가 길어서 조작자 또는 운전자가 장애물의 접촉여부 및 장애물의 유무 등을 확인하기 어려웠지만, 본 발명에서는 초음파 센서를 배출오거의 배출부에 설치하여 조작자가 미쳐 보지 못했던 장애물도 초음파 센서를 통하여 작업자에게 장애물의 유무를 알려주고, 감애물 감지즉시 배출부를 정지함으로써 조작실수로 인한 배출오거의 파손을 방지할 수 있도록 한 것이다.
It is difficult for the operator or the driver to check whether the obstacle is in contact with the obstacle or not. However, in the present invention, since the ultrasonic sensor is installed at the discharge part of the discharge auger, The operator is informed of the presence of obstacles and the discharge unit is stopped immediately upon detection of the tangible object so as to prevent the damage of the discharge auger due to the operation error.
본 발명에 사용한 퍼지제어기는 퍼지추론엔진을 사용하며, 퍼지추론은 소속함수와 규칙을 기반으로 언어적 변수를 표현하는 것으로 본 발명에서는 배출오거가 작동할 때 장애물 등을 초음파 센서로 감지하고 이 데이터 값을 함수화하여 제어하게 된다.The fuzzy controller used in the present invention uses a fuzzy inference engine and fuzzy reasoning expresses linguistic variables based on a membership function and rules. In the present invention, when an emission auger operates, an obstacle is detected by an ultrasonic sensor, The value is controlled to be controlled.
도 5에서 일반적인 퍼지제어기를 도시하고 있다. 실제 입력 변수가 퍼지화기(Fuzzifier)에 입력되면 0과 1 사이의 값으로 변환되고 퍼지화된 입력변수가 퍼지 추론엔진(Fuzzy Inference Engine)에 전달되고, 퍼지추론엔진에서는 퍼지 규칙베이스(Fuzzy Rule Base)에 의해 추론과정을 수행 후 신호를 비퍼지화기(Defuzzifier)에 보내서 실제 제어 대상 시스템에 적합한 출력을 내보내게 된다.5 shows a general fuzzy controller. When the actual input variable is input to the Fuzzifier, it is converted to a value between 0 and 1, and the fuzzy input variable is transmitted to the Fuzzy Inference Engine. In the Fuzzy Inference Engine, the Fuzzy Rule Base ), The signal is sent to a defuzzifier to output an output suitable for the actual control target system.
퍼지 집합(Fuzzy Set)은 0과 1사이의 값으로 나타낸 집합개념으로 다음과 같이 표현한다.The fuzzy set is expressed as a set concept expressed as a value between 0 and 1 as follows.
A={(x,μA(x))|x∈X} A = {(x, μA (x)) | x∈X}
여기서 μA(x)를 퍼지 집합에 대한 소속함수(Membership Function, MF)라고 부르며, 그 집합의 소속 정도를 나타낸다.Here, μA (x) is called a membership function (MF) for the fuzzy set, and indicates the membership degree of the set.
이러한 소속함수에는 삼각함수, 사다리꼴함수, 가우스함수, 종형함수 등 여러 가지가 있으며 어느 함수를 이용하느냐에 따라 시스템의 제어출력에 변화가 있다. 이는 PID 제어기에 있어서, 비례제어 계수, 적분계수 및 미분계수를 어떻게 정하느냐에 따라 시스템의 출력이 달라지는 것과 같은 것이다.There are various kinds of membership functions, such as trigonometric functions, trapezoidal functions, Gaussian functions, and bell shaped functions, and the control output of the system changes depending on which function is used. This means that the output of the system varies depending on how the proportional control coefficient, integral coefficient and differential coefficient are determined in the PID controller.
그러나, 이러한 소속함수의 선택과 모양 크기는 통상의 기술자가 제어대상에 따라 선택하여 사용할 수 있는 것으로 더 이상의 설명은 생략한다.However, the selection of the belonging function and the size of the shape can be selected and used according to the control object by the ordinary descriptor, and the further explanation will be omitted.
퍼지 규칙기반(Fuzzy Rule Base)은 제어 대상에 대한 제어 지식과 제어방법으로 구성되며, 대부분의 경우 퍼지 IF-THEN 규칙들로 구성되어 있다. 퍼지 규칙 개수를 적절하게 정의하며 최소의 규칙을 이용하여 시스템을 제어할 수 있는 최소의 규칙 설정이 중요하다.The fuzzy rule base is composed of control knowledge and control method for the control object, and in most cases it is composed of fuzzy IF-THEN rules. It is important to define the minimum number of fuzzy rules and to set the minimum rule that can control the system with minimum rules.
퍼지 IF-THEN 규칙은 다음과 같다. The fuzzy IF-THEN rules are as follows.
IFx₁is A¹ and...xn is Aⁿ THEN y is B IFx₁is A¹ and ... xn is Aⁿ THEN y is B
여기서 전체 집합이 μ=μ₁× μ₂× ...μn ⊂ Rn 일 때 Aⁿ와 Bⁿ는 각각 μn⊂ R 과 V⊂R 인 퍼지집합이다.Here, when the whole set is μ = μ1 × μ2 × ... μn ⊂ Rn, A ⁿ and B 이다 are fuzzy sets with μ ⊂ R and V ⊂ R, respectively.
x =(x₁, xn)∈Ux = (x1, xn) ∈ U
위 식은 입력변수이고, y∈V는 출력변수이다.The above equation is the input variable, and y∈V is the output variable.
퍼지추론엔진은 퍼지화기에서 퍼지화된 입력 값과 퍼지 규칙을 기반으로 출력 값을 적절하게 추론하는 논리연산 부분이다. 퍼지 규칙 베이스에 존재하는 퍼지 IF-THEN 규칙과 입력에 대한 소속함수의 값으로 출력에 대한 소속함수의 값을 결정한다. 퍼지추론엔진도 통상의 기술자가 선택하여 사용할 수 있는 것으로, 최소값 추론엔진 및 가중치 적용 최소값 추론엔진 등과 같은 방법이 있다.The fuzzy inference engine is a logical operation part that appropriately infer output values based on fuzzy input values and fuzzy rules in a fuzzy machine. The value of the membership function for the output is determined by the fuzzy IF-THEN rule in the fuzzy rule base and the value of the membership function for the input. The fuzzy inference engine can also be selected and used by a typical engineer, such as a minimum value inference engine and a weighted minimum value inference engine.
비퍼지화기는 추론 과정을 거친 퍼지 집합을 실제 일반적인 값으로 변환하는 과정이다. 제어 대상의 제어 입력 값은 일반적인 집합의 값을 사용하므로 언어적으로 표현된 값을 정량적인 값으로 변환하여 제어 입력으로 만드는 과정이다. 비퍼지화 방법에는 여러 가지가 있으나 그 중에서 면적 중심법(Center of Area Method)과 평균 중심법(Center Average Method)이 많이 사용되고 있다.
A non-fuzzy set is a process of transforming a fuzzy set that has undergone a reasoning process into an actual normal value. Since the control input value of the control target uses a general set of values, it is a process of converting a linguistically expressed value into a quantitative value to be a control input. There are various methods of non-fuzzification, but Center of Area Method and Center Average Method are widely used.
본 발명은 현재 사용되고 있는 콤바인 배출오거의 배출부 온/오프제어와 비례미분적분제어기의 작동 및 작업에 있어서, 외란 및 진동 등에 의한 PID 제어기의 오버 및 언더슈트 동작에 의한 진동과 위치 제어성능의 부족으로 인한 배출오거의 도착 지점의 부정확한 제어문제를 해결하기 위한 것이다.
The present invention relates to a method of controlling a discharge unit on / off control of a currently used combine discharge auger and an operation and a work of a proportional differential integral controller using vibration and position control performance due to over and undershoot of a PID controller due to disturbance and vibration, This is to solve the problem of incorrect control of the arrival point of the auger due to.
본 발명의 목적은 콤바인의 배출오거 회전작동을 초음파 센서와 퍼지추론를 적용한 제어기를 이용하여 제어하는 것이다. 배출오거의 일측에 설치된 초음파 센서(Ultrasonic sensor)로 장애물을 감지하고 이를 퍼지추론으로 판단하여 배출오거의 속도를 제어하고 배출오거의 회전운동을 정지하게 된다. 다시 말해 퍼지추론을 바탕으로 초음파 센서가 장애물 및 위험물을 감지하여 배출오거의 회전속도를 제어하고, 작동이 안정적으로 정지된다.An object of the present invention is to control a discharge auger rotation operation of a combine by using a controller using an ultrasonic sensor and fuzzy reasoning. An ultrasonic sensor installed on one side of the discharge auger senses the obstacle and judges it as fuzzy reasoning to control the speed of the discharge auger and stop the rotation motion of the discharge auger. In other words, based on the fuzzy reasoning, the ultrasonic sensor senses obstacles and dangerous materials to control the rotational speed of the discharge auger, and the operation is stopped stably.
배출오거가 다시 작동할 때에도 초음파 센서의 감지와 퍼지추론식에 의거하여 배출 오거는 안정적으로 작동하게 되며, 배출오거의 회전운동방향으로 일측 또는 양측에 장착된 초음파 센서가 콤바인 배출오거의 이동경로에 장애물 및 위험물을 감지하고, 배출오거와 장애물이 충돌하지 않도록 제어를 하게 된다.Even when the discharge auger is operated again, the discharge auger operates stably on the basis of the detection of the ultrasonic sensor and the fuzzy inference formula, and the ultrasonic sensor mounted on one side or both sides of the discharge auger in the rotational direction of the discharge auger moves on the movement path of the discharge side auger Obstacles and dangerous materials are detected, and control is made so that the obstacles do not collide with the discharge auger.
본 발명의 또 다른 목적으로는 퍼지추론엔진에 의거한 위치제어장치이다. 배출오거와 같이 길이가 길고 작업에 의하여 진동이 심한 경우 작업중의 진동으로 인하여 입력된 위치에서 작업중에 배출 위치가 이탈하는 경우가 발생되는 데 이 때 퍼지추론기를 이용하는 경우에는 작업에 지장이 없는 범위 내에서는 제어기를 제어하지 않고, 작업함으로서 불필요한 위치제어에 의한 제어기의 오버 및 언더슈트를 발생시키지 않는다.
Another object of the present invention is a position control apparatus based on a fuzzy inference engine. If the length is long and the vibration is severe due to work such as aeration auger, the discharge position may deviate during the work at the input position due to the vibration during the work. In case of using the fuzzy inference machine, , It does not control the controller and does not cause over and undershoot of the controller by unnecessary position control.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 센서와 퍼지추론을 이용한 배출오거의 제어장치는 기존의 온/오프 제어나 비례미분적분제어기(PID제어)보다 효율적인 제어방법이다. 콤바인의 배출오거에 장착된 초음파 센서가 장애물이나 위험물을 감지하고 상기 초음파 센서의해 감지된 데이터 값이 퍼지추론 방법으로 논리화 하여 배출오거의 작동을 안정적으로 제어함으로써 작업 중에 발생할 수 있는 배출오거의 충돌사고 등을 효과적으로 예방할 수 있다.As described above, the control apparatus of the discharge auger using the ultrasonic sensor and the fuzzy inference according to the present invention is a more efficient control method than the existing on / off control or the proportional differential integral controller (PID control). The ultrasonic sensor mounted on the discharge auger of the combine senses an obstacle or dangerous material, and the data value sensed by the ultrasonic sensor is logically determined by the fuzzy inference method to stably control the operation of the discharge auger, Accident and the like can be effectively prevented.
퍼지추론을 바탕으로 초음파 센서가 장애물 및 위험물을 감지하고, 이 데이터 값을 논리화 하여 배출오거의 속도 제어가 시작되고 작동이 안정적으로 정지된다. 배출오거가 다시 작동할 때에도 퍼지추론식에 의거하여 배출 오거는 안정적으로 다시 작동하며, 배출오거의 작업에 있어서도 진동을 줄이고 도착지점의 오차범위를 줄여 작업자에게 안전하고 피로하지 않게 한다.
Based on the fuzzy inference, the ultrasonic sensor senses obstacles and dangerous materials, and this data value is logicalized to start the speed control of the discharge auger and the operation is stopped stably. Even when the discharge auger is operating again, the discharge auger is reliably operated again based on the fuzzy inference, and also reduces the vibration in the auger auger and reduces the error range of the arrival point, so that it is safe and not fatigue to the operator.
도 1은 본 발명의 콤바인 배출오거의 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 콤바인 배출오거의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 조인트 부의 확대도 이다.
도 4는 일반적인 PID 제어기의 구조이다.
도 5는 퍼지제어기의 구성도 이다.1 is a perspective view of a combine discharge auger of the present invention.
Fig. 2 is an overall configuration diagram of the combine discharge auger of the present invention. Fig.
3 is an enlarged view of the joint portion of the present invention.
4 shows the structure of a general PID controller.
5 is a configuration diagram of the purge controller.
본 발명은 콤바인의 배출오거 회전작동을 초음파 센서와 퍼지추론를 적용한 제어기를 이용하여 제어하는 것이다. The present invention controls the discharge auger rotation operation of the combine by using a controller using an ultrasonic sensor and fuzzy reasoning.
본 발명의 퍼지추론엔진에 의한 위치제어장치에서 배출오거와 같이 길이가 길고 작업에 의하여 진동이 심한 경우 작업중의 진동으로 인하여 입력된 위치에서 작업중에 배출 위치가 이탈하는 경우가 발생한다. 이때에 퍼지추론기(12)를 이용하는 경우에는 작업에 지장이 없는 범위 내에서는 제어기를 제어하지 않고, 작업함으로서 불필요한 위치제어에 의한 제어기의 오버 및 언더슈트를 발생시키지 않는다.In the position control apparatus using the fuzzy inference engine according to the present invention, when the length is long and the vibration is severe due to the operation, as in the case of the discharge auger, the discharge position may deviate from the input position due to vibration during operation. At this time, when the
본 발명의 곡립배출용오거제어기(6)는, 곡립배출부(1), 곡립배출부와 연결된 곡물이송수평파이프(2) 및 곡물이송수직파이프(3), 상기 곡물이송수평파이프(2)와 곡물이송수직파이프(3)를 연결하는 조인트 연결부(4), 상기 곡물이송수직파이프(3)를 수직으로 이송하는 곡물이송수직파이프 승하강부로 구성된다.The auger controller 6 for the grazing discharge of the present invention comprises a grain discharge unit 1, a grain conveying
곡립 배출용 오거 제어기(6)는 조인트 연결부(4)에 결합되어 곡물 이송수평파이프(2)를 곡물이송수직파이프에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제1 엔코더(7)를 구비한 제1 회전부(8)와 상기 곡물이송수직파이프를 콤바인에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제2 엔코더(9)를 구비한 제2 회전부(10), 그리고 상기 제1 엔코더(7) 및 제2 엔코더(9)의 신호를 퍼지화하는 퍼지화기(11), 퍼지화된 신호를 이용하여 추론을 하는 퍼지추론기(12), 퍼지추론을위한 퍼지룰베이스(13), 제어기로 추론된 신호를 보내기위한 비퍼지화기(14), 제1 회전부 모터 및 제2 회전부 모터를 제어하는 모터제어기(미도시)를 포함하여 구성된다.The auger controller 6 for grazing discharge comprises a speed reducer and a motor coupled to the joint connection 4 for rotating the grain conveying
콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기(6)는, 상기 곡물이송수평파이프(2)에는 초음파 센서가 회전 방향에 대하여 양측으로 구비되며, 상기 초음파 센서는 송신부와 수신부로 구성되어 상기 곡물이송수평파이프(3)와 장애물사이의 거리를 측정하는 거리측정부와 상기 조인트 연결부(4)에 결합되어 곡물이송수평파이프를 곡물이송수직파이프에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제1 엔코더(7)를 구비한 제1 회전부(8), 그리고 상기 곡물이송수직파이프를 콤바인에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제2 엔코더(9)를 구비한 제2 회전부(10), 상기 거리측정부의 신호 및 제1 엔코더의 신호 및 제2 엔코더의 신호를 퍼지화하는 퍼지화기(11), 퍼지화된 신호를 이용하여 추론을 하는 퍼지추론기(12), 퍼지추론을위한 퍼지룰베이스(13), 제어기로 추론된 신호를 보내기위한 비퍼지화기(14), 상기 퍼지화기, 퍼지추론기, 퍼지룰베이스 및 비퍼지화기를 구비하고 제1 회전부 모터 및 제2 회전부 모터를 제어하는 모터제어기를 포함하여 구성된다.The auger controller (6) for the curved grain discharge of the combine is provided with an ultrasonic sensor on both sides with respect to the rotating direction in the grain conveying horizontal pipe (2), and the ultrasonic sensor comprises a transmitting part and a receiving part, And a first encoder (7) coupled to the joint connection part (4) for sensing a motor and a position, a reducer for rotating the grain conveying horizontal pipe relative to the grain conveying vertical pipe, , A second rotary part (10) having a motor and a second encoder (9) for sensing a position, a decelerator for rotating the grain conveying vertical pipe relative to the combine, and a second rotary part A
또한, 퍼지화기는 삼각형 퍼지룰베이스(13)는 면적 중심법 또는 평균 중심법 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기를 구성한다. 상기 거리측정부의 측정 거리에 따라 거리가 가까울수록 회전속도를 느리게 하는 것을 특징으로 하는 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기를 제공하는 것이다. 상기 퍼지추론기는 외란의 영향을 줄여 위치제어에 있어서 진동을 줄이기 위하여 상기 제1 및 제2 엔코더의 입력신호의 진동에 대하여는 동일한 퍼지화값을 출력하는 것을 특징으로 하는 퍼지화기를 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, the purifier is configured such that the triangular
[실시예 1][Example 1]
본 발명의 제1실시예는 곡립배출부(1)와 연결된 곡물이송수평파이프(2), 곡물이송수직파이프(3), 곡물이송수평파이프와 곡물이송수직파이프를 연결하는 조인트 연결부(4), 상기 곡물이송수직파이프(3)를 수직으로 이송하는 곡물이송수직파이프 승하강부로 구성되는 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기(6)로 구성되고, 상기 조인트 연결부에 결합되어 곡물이송수평파이프를 곡물이송수직파이프에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제1 엔코더(7)를 구비한 제1 회전부(8); 및 상기 곡물이송수직파이프를 콤바인에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제2 엔코더(9)를 구비한 제2 회전부(10); 및 상기 제1 엔코더 및 제2 엔코더의 신호를 퍼지화하는 퍼지화기(11); 및 퍼지화된 신호를 이용하여 추론을 하는 퍼지추론기(12); 및 퍼지추론을위한 퍼지룰베이스(13); 및 제어기로 추론된 신호를 보내기위한 비퍼지화기(14); 및 상기 퍼지화기, 퍼지추론기, 퍼지룰베이스 및 비퍼지화기를 구비하고 제1 회전부 모터 및 제2 회전부 모터를 제어하는 모터제어기로 구성되어 입력되는 위치 제어신호에 따라 콤바인의 곡립 배출용 오거의 위치를 제어한다.
The first embodiment of the present invention comprises a grain conveying
[실시예 2][Example 2]
본 발명의 제2실시예는 곡립배출부(1)와 연결된 곡물이송수평파이프(2), 곡물이송수직파이프(3), 곡물이송수평파이프와 곡물이송수직파이프를 연결하는 조인트 연결부(4), 상기 곡물이송수직파이프를 수직으로 이송하는 곡물이송수직파이프 승하강부로 구성되는 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기(6)로 구성되고, 상기 곡물이송수평파이프(2)에는 초음파 센서가 회전 방향에 대하여 양측으로 구비되며, 상기 초음파 센서는 송신부와 수신부로 구성되어 상기 곡물이송수평파이프(2)와 장애물사이의 거리를 측정하는 거리측정부; 및 상기 조인트 연결부에 결합되어 곡물이송수평파이프를 곡물이송수직파이프에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제1 엔코더(7)를 구비한 제1 회전부(8); 및 상기 곡물이송수직파이프를 콤바인에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제2 엔코더(9)를 구비한 제2 회전부(10); 및 상기 거리측정부의 신호 및 제1 엔코더의 신호 및 제2 엔코더의 신호를 퍼지화하는 퍼지화기(11); 및 퍼지화된 신호를 이용하여 추론을 하는 퍼지추론기(12); 및 퍼지추론을위한 퍼지룰베이스(13); 및 제어기로 추론된 신호를 보내기위한 비퍼지화기(14); 및 상기 퍼지화기, 퍼지추론기, 퍼지룰베이스 및 비퍼지화기를 구비하고 제1 회전부 모터 및 제2 회전부 모터를 제어하는 모터제어기를 포함하여 구성되어, 초음파 센서로부터의 장애물 거리신호에 따라 오거의 회전 등의 속도를 장애물이 멀리 있는 경우에는 빠르게, 장애물이 가까이에 있는 경우에는 느리게, 장애물이 아주 가까운 위치에 있는 경우에는 오거의 움직임을 정지시키고 작업자에게 장애물의 감지를 알린다. 이때 필요에 따라 거리를 표시하거나 경보를 하는 장치를 부가할 수 있다.
The second embodiment of the present invention comprises a grain conveying
1: 곡립배출부 2: 곡물이송수평파이프
3: 곡물이송수직파이프 4: 조인트 연결부
6: 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기 7: 제1 엔코더
8: 제1 회전부 9: 제2 엔코더
10: 제2 회전부 11: 퍼지화기
12: 퍼지추론기 13: 퍼지룰베이스
14: 비퍼지화기1: Grain discharge part 2: Grain feed horizontal pipe
3: Grain transfer vertical pipe 4: Joint connection
6: auger controller for the gravitational discharge of the combine 7: first encoder
8: first rotating part 9: second encoder
10: second rotating part 11: purge device
12: Fuzzy inference 13: Fuzzy rule base
14: non-
Claims (6)
상기 곡물이송수평파이프의 회전 방향에 대하여 양측에 구비되고, 송신부와 수신부로 구성되는 초음파 센서;
상기 곡물이송수평파이프와 장애물사이의 거리를 측정하는 거리측정부; 및
상기 조인트 연결부에 결합되어 곡물이송수평파이프를 곡물이송수직파이프에 대하여 회전시키는 감속기와 모터, 및 위치를 감지하기 위한 제1 엔코더를 구비한 제1 회전부; 및
상기 곡물이송수직파이프를 콤바인에 대하여 회전시키는 감속기와 모터 및 위치를 감지하기 위한 제2 엔코더를 구비한 제2 회전부; 및
상기 거리측정부의 신호와 제1 엔코더의 신호 및 제2 엔코더의 신호를 퍼지화하는 퍼지화기; 및
퍼지화된 신호를 이용하여 추론을 하는 퍼지추론기; 및
퍼지추론을 위한 퍼지룰베이스; 및
제어기로 추론된 신호를 보내기위한 비퍼지화기; 및
상기 퍼지화기, 퍼지추론기, 퍼지룰베이스 및 비퍼지화기를 구비하고 제1 회전부 모터 및 제2 회전부 모터를 제어하는 모터제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기.
A grain conveying horizontal pipe connected to the grain discharging portion, a joint connecting portion connecting the grain conveying horizontal pipe and the grain conveying vertical pipe, and a gravity conveying vertical conveying pipe for vertically conveying the grain conveying vertical pipe. In the auger controller,
An ultrasonic sensor provided on both sides of the rotation direction of the grain conveying horizontal pipe, the ultrasonic sensor comprising a transmitting unit and a receiving unit;
A distance measuring unit for measuring a distance between the grain conveying horizontal pipe and the obstacle; And
A first rotary part coupled to the joint connection part and having a speed reducer and a motor for rotating the grain conveying horizontal pipe relative to the grain conveying vertical pipe, and a first encoder for sensing the position; And
A second rotary part having a speed reducer and a motor for rotating the grain conveyance vertical pipe with respect to the combine, and a second encoder for sensing the position; And
A fuzzer for fuzzing a signal of the distance measuring unit, a signal of the first encoder, and a signal of the second encoder; And
A fuzzy inference unit that performs inference using a fuzzy signal; And
Fuzzy rule base for fuzzy reasoning; And
A defuzzifier for sending inferred signals to the controller; And
And a motor controller having the purifier, the fuzzy inference unit, the purge rule base, and the non-purge unit and controlling the first rotary motor and the second rotary unit motor.
퍼지룰베이스는 면적 중심법 또는 평균 중심법 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기.
The method according to claim 1,
Wherein the fuzzy rule base uses either the area center method or the average center method.
상기 퍼지추론기는 외란의 영향을 줄여 위치제어에 있어서 진동을 줄이기 위하여 상기 제1 및 제2 엔코더의 입력신호의 진동에 대하여는 동일한 퍼지화 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 퍼지화기를 구비하는 것을 특징으로 하는 콤바인의 곡립 배출용 오거 제어기.
The method according to claim 1,
Wherein the fuzzy inference unit outputs the same fuzzy value for the vibration of the input signal of the first and second encoders in order to reduce the influence of the disturbance and to reduce the vibration in the position control. Auger controller for the gravity discharge of the combine.
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-
2013
- 2013-03-05 KR KR1020130023221A patent/KR101462387B1/en active IP Right Grant
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