无沟铺管机水平状态检测方法研究

来源：中国农机化学报杂志2022年第9期北京时间：

作者：朱宪良, 刘阳春, 孙梦遥, 赵士猛, 李阳, 贾晓峰

单位：1. 青岛市农业技术推广中心，山东青岛，266071；2. 中国农业机械化科学研究院集团有限公司土壤植物机器系统技术国家重点实验室，北京市，100083；3. 北京市农业机械试验鉴定推广站，北京市，100079

摘要：V形犁式无沟铺管机为暗管排水控盐技术提供强有力的工程支撑。为解决无沟铺管机在施工时会出现以较快速度倾斜，导致挂载架摆动幅度偏大，而引起挂载架后下控制臂水平检测精度降低的问题，通过分析无沟铺管机组成结构及控制机构数学模型，提出了一种基于风险控制的自适应补偿水平检测方法。该算法使用Kalman滤波算法得到车架的水平倾角和挂载架后下控制臂的水平倾角两组检测值，通过无沟铺管机的控制结构特性，确定两组水平倾角的关系，然后利用后下控制臂纵向加速度，对后下控制臂水平检测准确性进行风险评估，根据评估的风险对该两组检测值进行自适应加权，获取较精确的水平倾角信息。经过静态检测试验表明了该方法前后方向最大波动幅度为0.858°，左右方向最大波动幅度为0.778°，能够满足无沟铺管机的检测需求；经过动态检测试验表明了该方法能够比原始方法提前10.8 s得到有效的目标倾斜角度，且检测的倾角与目标角度最大波动量为0.69°，波动范围较小，提高了后下控制臂动态水平检测精度和速度。

关键词：无沟铺管机,水平倾斜角度,自适应,风险控制

基金资助：土壤植物机器系统国家重点实验室项目——田间智能作业控制技术及系统装备研发