【摘 要】
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采捕是滩涂贝类养殖生产的重要环节,减少贝类漏采、提升智能化技术水平,是滩涂贝类机械化采捕急需解决的问题。本文根据课题组开发的滩涂贝类振动采捕机控制技术要求,开展了采捕机自动转向控制技术研究,为滩涂贝类振动采捕机自动行驶控制提供了技术支持。确定了采捕机实时位置与姿态定位系统。根据滩涂作业工况和振动采捕机采捕特性,选用GPS卫星定位系统,对比分析了卫星截止高度角为5°、10°和15°时的可见卫星数和P
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采捕是滩涂贝类养殖生产的重要环节,减少贝类漏采、提升智能化技术水平,是滩涂贝类机械化采捕急需解决的问题。本文根据课题组开发的滩涂贝类振动采捕机控制技术要求,开展了采捕机自动转向控制技术研究,为滩涂贝类振动采捕机自动行驶控制提供了技术支持。确定了采捕机实时位置与姿态定位系统。根据滩涂作业工况和振动采捕机采捕特性,选用GPS卫星定位系统,对比分析了卫星截止高度角为5°、10°和15°时的可见卫星数和PDOP值。结果表明,当卫星截止高度角为10°时,平均可见卫星数为6.47颗,PDOP参数值为2～3,在滩涂作业工况中最佳卫星截止高度角为10°。为实现对采捕机运动轨迹纠偏,设计了带修正因子的模糊控制算法,利用Matlab验证了模糊控制算法控制效果。建立了采捕机运动学模型和轨迹误差模型,对采捕机履带驱动轮转速和航向角进行了标定试验,结果表明,采捕机在干滩和湿滩采捕作业行驶速度分别为0.12m/s和0.15m/s时,履带最大打滑率分别为3.3%和2.6%。Matlab仿真研究发现,采捕机的行驶速度分别为0.12m/s和0.15m/s时,带修正因子的模糊控制算法较常规模糊控制算法控制精度分别提升了66.7%和33.3%,控制时间分别缩短了44.4%和35.7%。完成了采捕机自动行驶控制系统开发。设计了PC机为上位机、车载控制器为下位机的组合控制系统,完成了车载控制器、电控推杆和GPS卫星定位模块选型,利用Lab VIEW开发了采捕机自动行驶人机交互程序。开展了滩涂贝类采捕机自动行驶控制系统试验。滩涂贝类养殖区采捕试验结果证明,采捕机行驶速度为0.15m/s时,GPS卫星定位模块的定位误差小于8cm,采捕机行驶速度分别为0.12m/s和0.15m/s时,采捕机行驶路线的平均横向偏差分别为0.057m和0.067m,最大横向偏差分别为0.14m和0.2m。表明自动行驶控制系统达到了滩涂贝类采捕机控制需求。
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