该作品研制了一种以无刷电机作为动力源的农业机械电动自动转向系统与装置,可应用于多种农业机械进行田间自动导航作业,该装置主要包括转向控制器、角度传感器、直流无刷电机及其驱动器和传动机构。本作品自主开发了自动转向控制器,能够通过串口、CAN总线接收转向指令,将农业机械转向轮旋转至指定角度。转角传感器用以测量作业机械的转向轮转向角,转向控制器读取转向角度,通过数字PID控制方法来计算无刷电机的旋转速度和旋转方向并将控制信号发送至电机驱动器。本作品自主开发了自动转向测试方法,可设置目标转向角并且在转向过程中能实时显示转向角度、转向误差、转向角变化曲线,记录转向过程数据。
该电动自动转向系统通用性强,结构紧凑,能够快速集成安装于农业机械上。针对常用农用机械研制了一系列传动联接零部件,通过更换联接部件,实现拖拉机、植保机、插秧机等多种品牌、多种型号的农用机械的自动转向系统改装;转向系统能自动测试极限转角、转向中位位置、转向误差,通过评估自动修改系统参数进行自学习,节约了针对不同设备安装及调试时间。田间试验表明:该农业机械自动转向系统能够接收转向命令并使前轮转到期望的角度值,转向控制误差转角误差小于0.5°,转向角度范围为-90°~+90°,具备良好的控制稳定性和可靠性,满足农业装备的田间作业要求。