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    一種拖拉機自動導(dǎo)航下位機控制系統(tǒng)技術(shù)方案

    技術(shù)編號:12333443 閱讀:114 留言:0更新日期:2015-11-16 12:00
    本實用新型專利技術(shù)提供一種拖拉機自動導(dǎo)航下位機控制系統(tǒng)及控制方法,包括控制器,其特征是:所述控制器分別連接雙極性輸出單元、RS232總線通訊單元、開關(guān)復(fù)位單元和電源變換單元,所述雙極性輸出單元連接液壓閥,所述液壓閥連接液壓轉(zhuǎn)向單元。本實用新型專利技術(shù)通過RS232總線通訊單元接收上位機提供的導(dǎo)航偏角和導(dǎo)航偏移量指令,通過雙極性輸出單元連續(xù)輸出[-10V,10V]的電壓控制液壓閥,從而控制拖拉機的轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)拖拉機的自動導(dǎo)航,控制器硬件模塊安裝簡單、控制精度高,避免了現(xiàn)有技術(shù)通過安裝轉(zhuǎn)向角傳感器反饋等方式導(dǎo)致的誤差增大等。

    【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

    本技術(shù)涉及拖拉機自動控制領(lǐng)域,具體地講,涉及一種拖拉機自動導(dǎo)航下位機控制系統(tǒng)
    技術(shù)介紹
    國外無人駕駛拖拉機在農(nóng)用車輛自動駕駛方面的研究較早,20世紀70年代,許多工程師對農(nóng)田機械的自動導(dǎo)航進行了研究。進入到80年代,因為對于一般的耕耘、收獲等作業(yè),用拖拉機、聯(lián)合收割機等農(nóng)業(yè)機械效率已經(jīng)很高,所以對于這些作業(yè)機械主要研究的是無人駕駛、自主行走等問題,把側(cè)重點放在信息的采集、處理、傳遞及機器工作部件的調(diào)控等方面,已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品應(yīng)用。國內(nèi)也做了廣泛的研究,取得了一定的成果。如專利技術(shù)專利—拖拉機自動導(dǎo)航控制系統(tǒng)及其方法(ZL201010149934.3),提出一種基于GPS的拖拉機自動導(dǎo)航方法,等。但是,現(xiàn)有技術(shù)大多采用GPS+轉(zhuǎn)向角傳感器反饋的方式,需要對拖拉機的前輪轉(zhuǎn)向做改進,導(dǎo)致誤差增大。此為現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。
    技術(shù)實現(xiàn)思路
    :本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種拖拉機自動導(dǎo)航下位機控制系統(tǒng),控制精確,誤差較小。本技術(shù)采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)專利技術(shù)目的:一種拖拉機自動導(dǎo)航下位機控制系統(tǒng),包括控制器,其特征是:所述控制器分別連接雙極性輸出單元、RS232總線通訊單元、開關(guān)復(fù)位單元和電源變換單元,所述雙極性輸出單元連接液壓閥,所述液壓閥連接液壓轉(zhuǎn)向單元。作為對本技術(shù)方案的進一步限定,所述雙極性輸出單元包括D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8連接10V基準電壓,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8同時通過電阻R1和電阻R2連接所述雙極性輸出單元的輸出端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳9通過電阻R3連接運算放大器二U2的輸入負端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳11連接運算放大器一U1的輸入負端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳12連接運算放大器一U1的輸入正端,所述運算放大器一U1的輸出端通過所述電阻R3連接所述運算放大器二U2的輸入負端,所述運算放大器二U2的輸入正端接地,所述運算放大器一U1的基準電壓端連接15V標準外部電壓。作為對本技術(shù)方案的進一步限定,所述控制器采用MC9S12XS128單片機。作為對本技術(shù)方案的進一步限定,所述RS232總線通訊單元采用MAX232芯片。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)的優(yōu)點和積極效果是:本技術(shù)通過RS232總線通訊單元接收上位機提供的導(dǎo)航偏角和導(dǎo)航偏移量指令,通過雙極性輸出單元的最小二乘法擬合,獲得連續(xù)輸出的電壓控制液壓閥,從而控制拖拉機的轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)拖拉機的自動導(dǎo)航,提高了拖拉機的控制精度,降低了控制誤差。控制器硬件模塊安裝簡單、控制精度高,避免了現(xiàn)有技術(shù)通過安裝轉(zhuǎn)向角傳感器反饋等方式導(dǎo)致的誤差增大等缺陷。附圖說明圖1為本技術(shù)的原理方框圖。圖2為本技術(shù)的雙極性輸出單元的電路原理圖。圖3為本技術(shù)的雙極性輸出單元的標定曲線。圖4為本技術(shù)的雙極性輸出單元的擬合曲線。具體實施方式:下面結(jié)合實施例,進一步說明本技術(shù)。參見圖1-圖4,本技術(shù)包括控制器,所述控制器分別連接雙極性輸出單元、RS232總線通訊單元、開關(guān)復(fù)位單元和電源變換單元,所述雙極性輸出單元連接液壓閥,所述液壓閥連接液壓轉(zhuǎn)向單元。電源變換單元的12VDC轉(zhuǎn)24VDC,選擇兵裝DC-DC穩(wěn)壓隔離模塊電源SDW50-12S24,12VDC轉(zhuǎn)5VDC選擇兵裝品牌DC-DC穩(wěn)壓隔離模塊電源SDW5-12S5;RS232總線通訊單元,選擇MAX232芯片,轉(zhuǎn)換單片機全雙工電平為RS232總線通訊電平;所述雙極性輸出單元包括D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8連接10V基準電壓,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8同時通過電阻R1和電阻R2連接所述雙極性輸出單元的輸出端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳9通過電阻R3連接運算放大器二U2的輸入負端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳11連接運算放大器一U1的輸入負端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳12連接運算放大器一U1的輸入正端,所述運算放大器一U1的輸出端通過所述電阻R3連接所述運算放大器二U2的輸入負端,所述運算放大器二U2的輸入正端接地,所述運算放大器一U1的基準電壓端連接15V標準外部電壓。所述控制器采用MC9S12XS128單片機。所述雙極性輸出單元的輸出電壓范圍為[-10V,+10V],雙極性輸出單元,選擇DAC0832、愛普電子WD12-5D15B1(提供+15V和-15V標準外部電壓)、AD581(作為DAC0832的10V基準電壓)。所述雙極性輸出單元的輸出電壓公式為: y = - 2.32 x + 116 ( x ∈ [ 0,116 ] ) 0 ( x ∈ [ 115,125 ] ) 2.54 x + 126 ( x ∈ [ 126,255 ] ) ]]>(x的取值范圍為:[0-25本文檔來自技高網(wǎng)...

    【技術(shù)保護點】
    一種拖拉機自動導(dǎo)航下位機控制系統(tǒng),包括控制器,其特征是:所述控制器分別連接雙極性輸出單元、RS232總線通訊單元、開關(guān)復(fù)位單元和電源變換單元,所述雙極性輸出單元連接液壓閥,所述液壓閥連接液壓轉(zhuǎn)向單元,所述雙極性輸出單元包括D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8連接10V基準電壓,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8同時通過電阻R1和電阻R2連接所述雙極性輸出單元的輸出端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳9通過電阻R3連接運算放大器二U2的輸入負端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳11連接運算放大器一U1的輸入負端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳12連接運算放大器一U1的輸入正端,所述運算放大器一U1的輸出端通過所述電阻R3連接所述運算放大器二U2的輸入負端,所述運算放大器二U2的輸入正端接地,所述運算放大器一U1的基準電壓端連接15V標準外部電壓。

    【技術(shù)特征摘要】
    1.一種拖拉機自動導(dǎo)航下位機控制系統(tǒng),包括控制器,其特征是:所述控制器分別連接雙極性輸出單元、RS232總線通訊單元、開關(guān)復(fù)位單元和電源變換單元,所述雙極性輸出單元連接液壓閥,所述液壓閥連接液壓轉(zhuǎn)向單元,所述雙極性輸出單元包括D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8連接10V基準電壓,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳8同時通過電阻R1和電阻R2連接所述雙極性輸出單元的輸出端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC0832的引腳9通過電阻R3連接運算放大器二U2的輸入負端,所述D/A轉(zhuǎn)換集成芯片DAC...

    【專利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:孫群尹成強陳林林
    申請(專利權(quán))人:聊城大學(xué)
    類型:新型
    國別省市:山東;37

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