作品展示

本作品研制了一种农业机械用电动方向盘，采用转向电机代替手工控制，以实现农业机械的自动转向。 农业机械用电动方向盘由转向电机、转向控制器、角度传感器及相关传动机构组成。转向控制器接收导航系统指令，采集角度传感器反馈角度值，将控制信号发送至电机驱动器，电机驱动器驱动转向电机进行相应动作。转向控制器中加装了模糊控制器，适用于大多数农业机械复杂工作环境下使用。且该农业机械用电动方向盘与车辆原有转向系统配合使用，工作稳定。 以高地隙施药机和无人驾驶高速插秧机为试验平台分别进行田间试验。试验表明：所研制的农业机械用电动方向盘可根据导航系统指令控制农业机械自动转向，转向灵敏、准确，能够满足农业机械无人驾驶需求。

1. 该农业机械用电动方向盘通过联轴器与农业机械转向轴连接，可以充分利用农业机械原转向发生系统，安装方便、改装成本低； 2. 控制系统采用单片机接收导航系统指令和角度传感器反馈信号。经整理后，单片机将控制指令输送至电机驱动器控制无刷电机工作。控制精准，反应灵敏； 3. 农业机械用电动方向盘转向控制器中加装模糊控制器，使无人驾驶农业机械可在复杂工作环境下精准转向，且适用于大多数农业机械无人驾驶改装；

1. 单片机控制技术 单片机接收导航系统发出的期望角度值与角度传感器反馈的转向轮实际偏转角度值，基于数字PID算法对数据进行处理，将处理后的信号发送至电机驱动器。 2. 模糊控制技术 基于模糊控制的方法对PID参数进行标定，优化转向过程。使该农业机械用电动方向盘更适应复杂工作环境下的使用。 3. CAN总线数据传输技术 基于 CAN 总线通信网络技术对该农业机械用电动方向盘的控制系统进行模块化设计，使数据传送更加安全、迅速。 设计理念： 该农业机械用电动方向盘由转向控制器、转向电机、角度传感器和辅助传动机构组成。转向控制器由单片机及其外围电路、模糊控制器、电机驱动器等组成。单片机接收导航系统指令和角度传感器测取的转向轮实际偏转角度值，根据初始PID参数控制转向执行机构工作，并采用基于模糊控制的方法进行PID参数整定。单片机将控制信号发送至电机驱动器。电机驱动器驱动转向电机工作，转向电机通过转向轴带动液压转向机工作，转向轮偏转期望角度。

本次研制的农用机械用电动方向盘可应用于拖拉机、高地隙施药机、高速插秧机等农业机械的无人驾驶改装。经田间试验，改装后的无人驾驶农业机械转向灵敏、稳定。 该款农业机械用电动方向盘提高了无人驾驶农业机械的转向稳定性，降低了无人驾驶改装的整体成本，积极响应了国家“中国智造2025”发展智能农业机械的号召，对农业机械的智能化、推动农业机械无人驾驶的实现有着重要意义。

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