果园升降平台调平机构建模与仿真

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1、果园升降平台调平机构建模与仿真杨径陆华忠李君曾细强an华南农业大学工程学院华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室摘要:为实现对果园升降平台的自动调平控制，设计了一种基于平面连杆双向主动调节的液压调平机构，提出了平台角度调平的控制策略，构建了液压调平机构运行控制的数学模型，并采用虚拟样机技术建立了联合仿真控制模型。调平试骑结果表明:模型在平台角度、供油压力、液压缸位移和速度的响应基木一致，说明构建的数学模型能够准确描述调平机构的参数变化;机构调平控制过程中，角度跟踪误差小于0.5。，能够满足坡度角在20°以内的作业稳定性要求。关键词：调平;

2、虚拟样机;液压系统;数学模型;果园;作者简介：杨径（1990-），男，广东湛江人，硕士研究生，（E-n）a订）zjyj90821@163.com。作者简介：李君（1978-），男，湖南祁阳人，教授，（E-mail）autojun-li@scau.edu.cn。收稿日期:2017-03-01基金：广东省岭南水果产业技术体系创新团队建设项目（2016LM1107）ModelingandSimulationofOrchardSelf-levelingMechanismYangJingLuHuazhongLiJunZengXiqiangCollegeofEngi

3、neering,SouthChinaAgriculturalUniversity;Abstract：Torealizetheautomaticlevelingcontrolfororchardliftingplatform,ahydrauliclevelingmechanismbasedonplanarlinkagewithtwo-wayactiveregulationfunctionwasdeveloped.Thelevelingcontrolstrategyofplatformangleandmathematicalcontrolmodelofhyd

4、rauliclevelingmechanismwereproposed.Thevirtualprototypetcchnologywasusedtoobtaintheco-simulationcontrolmodel.Thelevelingtestresultsshowedthatthedynamicresponsesofplatformangle,oilpressure,displacementandvelocityofhydrauliccylinderofthemathematicalcontrolmodelarecoincidentwellwith

5、theco-simulationcontrolmodel.Itisprovedtheitthemathematicalcontrolmodelcanaccuratelydescribethevariationofworkingparametersofthelevelingmechanism.Duringthelevelingcontrolprocess,thetrackingerrorsofanglewerelessthan0.5°,whichconfirmedthattheproposedlevelingmechanismcanmeetrequirem

6、entsofopcrationstabilityundortheconditionofslopeemglewithin20°•Keyword：leveling;virtualprototype;hydraulicsystem;mathematicalmodel;orchard;Received：2017-03-010引言果园升降平台主要用于水果生产过程中的多功能管理作业。南方丘陵山区果园坡度较大,升降平台在坡地作业易失稳，存在安全隐患。英国N.P.SEY-MOUR公司的WindeggerPickingPlatforms和美国UpRight公司的SL26S

7、L采用折叠臂结构升降机，在底部转台处使用两个液压缸对空作业平台进行角度调平1±1。刘凯等人図设计了一种两缸四向的小型农业作业车辆驾驶室调平机构，通过虚拟样机试验，验证了机构可在纵向坡度20°的条件下工作。刘大为、王小龙等人團采用“回转+升降”的方法对工作平台进行俯仰和侧倾方向调平，作业平台使用能够在坡度15°范围内工作，角度调平误差可控制在1°范围内。为减少果园升降平台调平过程屮质心高度的变化，本文设计了一种基于平面连杆双向主动调节的液压调平机构，通过建立该机构的运动学模型，获得作业平台倾斜角度和液压缸活塞位移的数学关系。同时，使用虚拟样机技术对调平机构

8、进行联合仿真试验，并分析调平机构的控制响应以及稳定性，以期为果园升降平台调平机构