劉淵

我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度極快，主要是為了推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，新型農(nóng)機(jī)數(shù)量增加，原有的農(nóng)機(jī)也被以技術(shù)化程度極高的手段改進(jìn)，生產(chǎn)者給農(nóng)機(jī)設(shè)備提出的使用要求也變得更為嚴(yán)格與多樣，為了確保農(nóng)機(jī)的精準(zhǔn)度不被削弱，很多技術(shù)人員都升級(jí)了農(nóng)機(jī)控制系統(tǒng)，自動(dòng)導(dǎo)航控制技術(shù)水平直接影響農(nóng)機(jī)設(shè)備給食用者帶來的使用體驗(yàn)，本文闡釋控制其自校正模型的手段。

1 主要構(gòu)成

精準(zhǔn)控制農(nóng)機(jī)可以提升農(nóng)機(jī)的利用率，控制系統(tǒng)在農(nóng)機(jī)運(yùn)行環(huán)節(jié)中起著重要的作用，在其自動(dòng)控制系統(tǒng)中，自校正模型既是相對重要的一部分，同時(shí)也比較特殊，直接會(huì)給農(nóng)機(jī)設(shè)備的導(dǎo)航功能帶去影響，借助自校正裝置可以改變農(nóng)機(jī)原來的位置，順利地移動(dòng)農(nóng)機(jī)，而模型控制器的功能則不同，主要能夠調(diào)節(jié)農(nóng)機(jī)的移動(dòng)方向，這兩種裝置都是現(xiàn)代農(nóng)機(jī)必不可確的重要裝置，模型控制器處于控制系統(tǒng)的核心部位，而自校正裝置則可以被當(dāng)做輔助設(shè)備使用，其對于控制器的缺陷也能夠起到彌補(bǔ)的作用，使農(nóng)機(jī)可以精準(zhǔn)地達(dá)到應(yīng)用目的。

2 設(shè)計(jì)事項(xiàng)

在直線路徑以及小曲率的跟蹤過程中，模型控制器實(shí)際的跟蹤效果非常好，但是相反的對于大曲率情況來說，實(shí)際的跟蹤效果卻并不理想，所以對于模型控制器實(shí)際的控制效果評(píng)價(jià)還需要依靠效果監(jiān)測和預(yù)測吻合度來進(jìn)行，吻合度參數(shù)為sdy（控制器偏差變化趨勢變量），這個(gè)過程中需要獲取監(jiān)測時(shí)刻的橫向偏差數(shù)值以及一定監(jiān)測時(shí)間段內(nèi)的橫向偏差數(shù)值，對于時(shí)間段內(nèi)的偏差數(shù)值需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來獲取，橫向偏差數(shù)值取值較小的情況下，設(shè)備自校正控制器會(huì)表現(xiàn)出較快的反應(yīng)速度，與此同時(shí)模型控制系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性會(huì)下降，相反橫向偏差數(shù)值較大的情況下，反應(yīng)速度會(huì)下降，但是系統(tǒng)穩(wěn)定性會(huì)大幅度的提升。

在設(shè)計(jì)農(nóng)機(jī)的自校正控制系統(tǒng)時(shí)，首先調(diào)整輸出變量與輸入變量，使其呈現(xiàn)出模糊化妝臺(tái)，在這部分設(shè)計(jì)內(nèi)容之中，主要有一個(gè)輸出變量與多個(gè)輸入變量，輸入變量包括偏差變量與趨勢變量，趨勢變量展現(xiàn)的是控制裝置展示出的偏差變化；輸出變量可以被看做是一種補(bǔ)償角度，其呈現(xiàn)出的農(nóng)機(jī)的轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期補(bǔ)償情況，在對輸入變量進(jìn)行模糊化處理時(shí)，需要將其模糊性的序數(shù)變?yōu)楦鼮橹庇^的數(shù)字，在設(shè)計(jì)時(shí)必須要充分把控三種變量的變動(dòng)情況。

在控制自校正裝置時(shí)，需要嚴(yán)格明確幾個(gè)控制規(guī)則，首先需要對駕駛農(nóng)機(jī)設(shè)備的工作人員的實(shí)際駕駛能力全面考量，根據(jù)可應(yīng)用的隸屬度函數(shù)來對控制量偏差進(jìn)行控制，當(dāng)實(shí)際產(chǎn)生的偏差的絕對值偏大時(shí)，需要盡量縮小控制量偏差，而當(dāng)實(shí)際偏差的絕對值相對較小時(shí)，要將實(shí)際偏差縮小，在調(diào)整各種變量偏差時(shí)，還要使農(nóng)機(jī)設(shè)備保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，如果控制系統(tǒng)難以保持穩(wěn)定性，其他的控制行為也難以維持合理性，橫向變量增加時(shí)自校正裝置的調(diào)整活動(dòng)必須要參照轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期補(bǔ)償角度，其他的相關(guān)控制校正行為也要考慮到這一元素。在調(diào)節(jié)農(nóng)機(jī)設(shè)備時(shí)，要盡可能地縮小調(diào)節(jié)的角度，在農(nóng)機(jī)設(shè)備保持合理運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，可以選擇不對控制器輸出變量加以調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)行為要始終與農(nóng)機(jī)的控制需要保持一致性。

根據(jù)橫向偏差、控制器偏差變化趨勢變量以及農(nóng)機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)向輪期望的補(bǔ)償角度量化等級(jí)以及量化因子取值將這三個(gè)變量的模糊化等級(jí)以及隸屬度函數(shù)用圖1來表示：其中圖1中曲線分別表示三個(gè)變量的模糊糊等級(jí)，分別為負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中和正大。

根據(jù)圖1，當(dāng)農(nóng)機(jī)設(shè)備位于導(dǎo)航控制線右側(cè)的時(shí)候，橫向的偏差表示為NB，并且這種趨勢還會(huì)不斷增加，這種情況下顯示的控制效果和預(yù)期的效果偏差較大，所以設(shè)備打破校正控制器需要輸出PB（正大）最大的轉(zhuǎn)向期望補(bǔ)償角來對設(shè)備轉(zhuǎn)向輪期望轉(zhuǎn)角進(jìn)行校正，讓農(nóng)機(jī)設(shè)備開始朝著正確的導(dǎo)航方向移動(dòng)，結(jié)合圖1 將自校正控制器控制規(guī)格描述為：如果橫向偏差變量為負(fù)大，并且控制器偏差變化趨勢變量也為負(fù)大，那么農(nóng)機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)向輪期望的補(bǔ)償角度需要取正大。

綜上所述，本文以現(xiàn)代新型農(nóng)機(jī)為分析對象，從導(dǎo)航自校正模型出發(fā)，給出了設(shè)計(jì)其控制器的方法。在設(shè)計(jì)該控制類型的模型時(shí)，要緊抓設(shè)計(jì)難點(diǎn)，對曲線路徑設(shè)計(jì)事項(xiàng)進(jìn)行分析，避免農(nóng)機(jī)在處于曲線路徑運(yùn)行狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)失去控制或者路線的精準(zhǔn)度降低的情況，在對模型進(jìn)行精確細(xì)化時(shí)，還要處理好其他會(huì)給農(nóng)機(jī)運(yùn)行的精準(zhǔn)度帶去影響的因素，現(xiàn)有的導(dǎo)航系統(tǒng)仍舊可以被改進(jìn)，技術(shù)人員要以實(shí)際的農(nóng)機(jī)應(yīng)用需求為準(zhǔn)。

（作者單位： 150000 黑龍江農(nóng)墾農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站）