CN116458320B 马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置以及监测调控方法 （江苏大学）

马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分本发明提供了一种马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置以及监测调射激光传感器模组二对一级薯土输送分离装置2所述杆条碎土器(2)设置在第一薯土分离输送装置的第一杆条输送链(9)输送入料口上方、且与输送方向垂直，所述杆条碎土器(2)为圆周方向均匀设置有多根长杆的圆筒结所述雍土堵塞监测装置包括对射激光传感器模组一(5)、对射激光传感器模组二(6)、光传感器模组一(5)靠近杆条碎土器(2)设置且位于杆条碎土器(2)下游，对射激光传感器模组二(6)靠近第一杆条输送链(9)出料口设置；超声波传感器(8)设置在第一薯土分离输模糊PID控制系统，所述激振器(12)设置在第二薯土分离输送装置上的第二杆条输送链测土壤透筛量；模糊PID控制系统根据矩形光纤传感器模组(15)检测的土壤透筛量与设定2.根据权利要求1所述的马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置，3.根据权利要求1所述的马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置，4.根据权利要求3所述的马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置，过调节螺母(305)与立柱(307)螺纹连接实现限位，支撑板(309)下方螺纹连接有调节螺栓5.根据权利要求1_4中任一项所述的马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测36.根据权利要求1所述的马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置，(121)端部安装有承托第二杆条输送链(11)的圆柱滚子(123)，转轴(122)一端延伸出轴承座固定有垂直于转轴(122)的摆臂(125)，摆臂(125)与电动推杆(14)一端铰接，电动推杆7.根据权利要求1所述的马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置，8.根据权利要求1所述的马铃薯联合收获机雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置，平和竖直方向上对齐，光发射器和光强接收器分别通过第二螺钉(151)固定在矩形光纤传9.基于权利要求1所述薯土输送分离装置雍土堵塞监测和薯土分离监测调控装置的监系统初始化后，将系统调试至最佳状态进行试收输送入料口和出料口薯土厚度的差值s＝h值的设定值s设为μs_2σs、超声波传感器(8)到薯土上表面距离的设定值为h3设为Hns-2oi,、根据经验设置输送入料口和出料口薯土厚度的差值的设定值s设、超声波传感器(8)到超声波传感器(8)检测值h1实、h2实，获得实测的输送入料口和出料口薯土厚度的差值s实=4控制器计算测得的实际土壤透筛量检测值v实与设定值v设的偏差e以及偏差的变化率ec，偏P0I0运动的频率和行程，进而控制激振器(12)对第二杆条输送链(11)的振动频率和振动幅度，5薯联合收获机尚没有对土壤分离率进行监测的装置，更无法对薯土分离过程进行实时调薯联合收获机薯土输送分离装置发生雍土堵塞时无法及时预警的问题和无法对薯土分离[0007]所述杆条碎土器设置在第一薯土分离输送装置的第一杆条输送链输送入料口上6在两个立柱上实现沿立柱上下移动，两组压缩弹簧套接在两个立柱上且设置在支架上方，7[0017]基于所述薯土输送分离装置雍土堵塞监测及薯土分离监测调控装置的监测调控料口薯土厚度的差值s＝h1_h2，计算试控制器计算测得的实际土壤透筛量检测值v实与设定值v设的偏差e以及偏差的变化率ec，偏8离装置的薯土混合物厚度进行监测，超声波传感器可监测超声波传感器到薯土上表面距[0031]本发明中矩形光纤传感器模组可以对各级薯土输送分离装置的土壤透筛量进行[0037]图5为本发明所述对射激光传感器模组一/对射激光传感器模组二测量薯土物料9[0046]图14为本发明所述的薯土输送分离雍土堵塞监测及薯土分离监测调控系统流程破碎效果和薯土混合物上表面的平整效果，使薯土混合物在第一杆条输送链上分布更均[0050]结合图3，杆条碎土器2两端通过浮动调节装置3与第一薯土分离输送装置两侧侧[0051]支架301一侧固定有带螺纹的圆柱，浮动调节装置3上设置有定刀片306，定刀片条碎土器2旋转时茎蔓枝叶缠绕住杆条碎土器2，另外还可通过定刀片306两侧的螺母进行二6均包含若干对对射激光传感器，每对对射激光传感器包含一个激光发射器和一个激光薯土混合物的近似厚度可表示为h＝d+x*m，本实施例中采用1号传感器距离第一杆条输送[0054]超声波传感器8通过U形支架7固定在第一薯土分离输送装置内第一杆条输送链上方，U形支架7的两U形侧边分别固定在第一薯土分离输送装置的两侧且U形支架7设置在对射激光传感器模组一5和对射激光传感器模组二6之间。超声波传感器8距离第一杆条输送光传感器模组一5实际检测薯土厚度为h1实，对射激光传感器模组二6实际检测薯土厚度为端固定有带螺纹的圆柱，圆柱滚子123套接在圆柱上并通过限位螺母124对圆柱滚子123一在第二薯土分离输送装置的两侧且每对光发射器、光强接收器在水平和竖直方向上对齐，光发射器和光强接收器分别通过第二螺钉151固定在矩形光纤传感器模组15的第二保护壳[0057]矩形光纤传感器模组15测量土壤透筛量的原理如图10所糊控制器将偏差e以及偏差的变化率ec模糊化后，根据控制规则调整表将模糊集合推理出的基本论域为Ar,t-l,I}Art-0.1,0.1⃞Arat-2,2}各个变量的离散论域均取{_3，_值。[0065]在线运行过程中，薯土比例控制系统利用上述模糊控制规则完成对PID控制器比[0066]如图14所示，本发明薯土输送分离装置雍土堵塞监测及料口和出料口薯土厚度的差值s＝h1_h2，2σs[0069]根据经验设置输送入料口和出料口薯土厚度的差值的设定值s设、略转化为PID控制器比例单元KP、积分单元KI和微分单元KD的修正参数并将[0073]xi是修正参数Ar,AxrAra模糊集合中的一个数据点，μN(xi)是数据点的基本论域为各参数的离散论