基于模糊PID控制的甘蔗收割机刀盘仿形系统设计及仿真*

来源：中国农机化学报杂志2021年第11期北京时间：

作者：董哲, 陆静平

单位：广西大学机械工程学院,南宁市,530004

摘要：我国南方甘蔗种植地大多为丘陵、山地,地形复杂,甘蔗收割机在田间作业时,造成甘蔗宿根切割质量差。刀盘在竖直方向上能否较好地实现仿形直接影响甘蔗宿根的切割质量和刀具的寿命,在现有的甘蔗收割机中均未能很好的实现刀盘仿形。针对这一现象,设计一种基于模糊PID控制的刀盘仿形系统。该系统采用超声波用于测距,选定测距装置的位置,设计基于AT89C52单片机的控制系统,采用电液比例方向阀对液压缸进行控制,并提出一种基于模糊控制的PID算法,对液压缸的运动进行优化并进行仿真。仿真结果表明,相较于传统的PID控制,模糊PID控制超调量仅仅为6%,刀盘位移时间仅需0.15 s,之后系统便趋于稳定。

关键词：甘蔗收割机,刀盘仿形,高度检测,模糊PID控制

基金资助：*国家自然资金项目(2019E050101)