葡萄株间除草机精准避障控制系统优化与试验研究

"这篇论文详细探讨了葡萄株间除草机精准避障控制系统的优化设计与试验，旨在改进现有避障技术，提升除草效果和果树保护能力。研究团队来自中国农业大学工学院，他们提出了一种基于仿形控制原理的新型避障控制系统，该系统包括避障信号采集、程序控制、液压执行和监测反馈等多个组成部分。" 文章指出，现有的篱架式葡萄园除草机在遇到障碍物时，通常采用简单的开关控制进行避障，但这种方式因避障行程固定，无法灵活适应不同位置的障碍物，从而影响除草效果。为解决这一问题，研究人员对避障控制系统进行了优化，设计了一个闭环控制方案，能够根据障碍物的位置精确控制避障动作行程，以实现更精准的避障。 优化后的系统采用了液压与电控相结合的方式，通过PID参数整定来确保控制精度。在静态标定和仿真测试中，使用Recurdyn软件模拟了除草机在直线排列的障碍物环境下的作业情况，通过对除草刀盘转速的分析，找到了最优的工作参数。同时，研究团队还进行了田间试验，以机器作业速度为变量，以除草作业覆盖率和果树损伤率作为评估标准，探究了不同作业速度下的除草效果。 试验结果显示，当机器作业速度为380mm/s时，除草作业覆盖率达到了93.97%，比之前的研究提高了4.39%，同时果树损伤率仅为1.92%，证明了优化后的避障控制系统能有效提高除草效率并减少对果树的损害。这项研究对于未来果园株间除草机的改进具有重要的参考价值。 关键词包括：农业机械、机械化、精准避障、PID控制、株间除草机和优化设计。论文的发布有助于推动农业机械化领域的科技进步，特别是在精准农业和自动化控制技术的应用方面，为提升果园管理效率提供了新的解决方案。