【摘 要】
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目前,人工手动扦样和电动扦样器扦样是我国粮仓普遍采用的两种扦样方式,其中人工扦样作业不仅存在工作效率低和样品代表性差等问题,且环境不利于长时间作业;电动扦样器扦样作业依赖多人协同,供电方式为拖拽电缆,易导致安全事故的发生。针对上述问题,本文在课题组前期开发的仓内粮食扦样机机械基础上,开展电气控制系统设计与试验,实现该扦样机自动行走、接杆换杆、调速取样以及远程监控等功能,以解决现有两种扦样方式的不足
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目前,人工手动扦样和电动扦样器扦样是我国粮仓普遍采用的两种扦样方式,其中人工扦样作业不仅存在工作效率低和样品代表性差等问题,且环境不利于长时间作业;电动扦样器扦样作业依赖多人协同,供电方式为拖拽电缆,易导致安全事故的发生。针对上述问题,本文在课题组前期开发的仓内粮食扦样机机械基础上,开展电气控制系统设计与试验,实现该扦样机自动行走、接杆换杆、调速取样以及远程监控等功能,以解决现有两种扦样方式的不足之处。本文主要研究内容如下。（1）直流调速取样器的研究。对吸粮高度与负压之间进行STAR-CCM+仿真分析,研究出直流电机的设计方案,通过MATLAB仿真分析对比,表明模糊PID控制算法对电机控制效果优于传统PID算法,确定电机控制算法,通过搭建试验平台研究电机转速与吸粮高度之间的关系,结果表明可将试验数据拟合成方程。最终设计的取样器最大吸粮高度为7.6m。（2）扦样机控制系统的研究。设计仓内粮食扦样机工作流程以及主要电气元件的动作步骤,利用霍尔接近开关与定位装置确定电机经停位置。（3）行走机构控制系统的研究。对履带与粮面之间进行受力分析,计算出所需的牵引力和电机扭矩,并根据扦样机转弯试验调节双电机占空比,确定右转弯时电机最优占空比,其结果表明牵引力为640N、电机扭矩为32N·m,最优占空比分别在前左、前右、后左、后右行走中为（1/10,1）、（1,1/10）、（1/10,1）、（1,1/10）。（4）基于5G远程视频监控方案研究。采用CAN总线技术,利用5G通讯设备将视频数据回传给上位机CPE,开发出远程控制上位机界面,实现对仓内粮情进行实时远程监控的功能,现场试验测试表明:该设计满足仓内粮食扦样机的远程视频监控要求。
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