[发明专利]一种自主导航拖拉机电控装置的功耗无线检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种自主导航拖拉机电控装置的功耗无线检测系统，包括工控机，所述工控机分别连接交流电参数仪和USB‑485转换器；所述交流电参数仪和USB‑485转换器分别设有一个无线数传模块；所述交流电参数仪安装在电池逆变器的输出端；所述交流电参数仪通过适配器与拖拉机上的电控部件相连，获取相关参数。其检测方法为：工控机与交流电参数仪交互，获得电压U、电流I和功率因数通过计算获取实时累积功耗。从而，不但可以预测转向系统的续航时间，还可以使功耗达到最小，实现转向控制的调整与优化。

技术领域

本发明涉及一种农业机械的控制系统和方法，尤其是一种应用于自主导航拖拉机的控制系统和方法，具体的说是一种自主导航拖拉机电控装置的功耗无线检测系统及方法。

背景技术

电控液压转向的自主导航拖拉机在作业过程中电控装置功耗能较大，且以不同角度转向时，功耗也不相同。由于电控液压转向系统一般采用独立蓄电池或锂电池供电，那么对功耗的实时检测就显得尤为重要。实时准确检测电控装置的功耗，不但可以预测转向系统的续航时间，还可以以功耗最小为目标，实现转向控制的调整与优化。

目前国内电控液压转向的自主导航拖拉机中，尚无电控装置的功耗检测单元，因此，无法精准地检测相关功耗，难以提升该类农机的智能化管理水平。

发明内容

本发明的目的是针对当前在自主导航拖拉机应用中遇到的问题，提供一种自主导航拖拉机电控装置的功耗无线检测系统及方法，能够实时准确获取自主导航拖拉机电控装置的功耗，提升农机的智能化管理水平。

本发明的技术方案是：

一种自主导航拖拉机电控装置的功耗无线检测系统，包括工控机，所述工控机分别连接交流电参数仪和USB-485转换器；所述交流电参数仪和USB-485转换器分别设有一个无线数传模块；所述交流电参数仪安装在电池逆变器的输出端；所述交流电参数仪通过适配器与拖拉机上的电控部件相连，检测相关参数。

进一步的，所述电控部件包括比例换向阀、比例控制器、数据采集模块和控制量输出模块。

进一步的，所述电池逆变器还与锂电池相连，获得电力。

一种自主导航拖拉机电控装置的功耗无线检测方法，包括以下步骤：

1)根据MODBUS协议格式，所述工控机通过485总线向所述交流电参数仪发送指令，请求电压U、电流I和功率因数发送频率为2Hz；

2)所述工控机从485总线接收数据，获取实时电压U、电流I和功率因数

3)根据上述参数，计算n时刻有功功率单位为W，其中η为逆变器的转换效率；

4)将n时刻有功功率和前3个时刻的有功功率组成数列P_N＝{P_n-3，P_n-2，P_n-1，P_n}，对P_N采用三次样条插值法，在P_n-1和P_n之间加入4个等间距扩展点Q₁～Q₄；

5)从n-1时刻到n时刻的功耗增量ΔW_n＝[(P_n+P_n-1)/2+Q₁+Q₂+Q₃+Q₄]×0.1，单位为J；

6)通过公式S_n＝∑ΔW_n进行计算，获得从0时刻到n时刻的实时累积功耗。

本发明的有益效果：

本发明能够实时准确检测电控装置的功耗，不但可以预测转向系统的续航时间，还可以使功耗达到最小，实现转向控制的调整与优化。