02-6)组成；风机叶片（502-4)均布安装在风机轴 (502-5)上，风机轴（502-5)通过两端的轴承座（502-6)安装在机架上，液压马达安装板 (502-2)通过螺栓连接到机架上，液压马达（502-1)安装在液压马达安装板（502-2)上，并 使液压马达（502-1)输出轴的中心线与风机轴（502-5)的中心线重合，用联轴器（502-3)把 风机轴（502-5)与液压马达（502-1)的伸出轴相连；液压马达（502-1)的通过信号线与在线 监测与控制系统（7)相连，在在线监测与控制系统（7)的控制下实现清选离心风机（5)转速 的调节。
5. 根据权利要求3所述的一种联合收获机自适应清选控制装置，其特征在于，所述 第一角度调节机构（505)由吊耳I (505-1)，步进电动机（505-2)，旋转杆（505-3)，分风板I (505-4)，滑道（505-5)，吊耳Π (505-6)，步进电动机支撑架（505-7)，风机机壁（505-8)组 成；步进电动机（505-2)通过步进电动机支撑架（505-7)安装在机壁（505-8)上，旋转杆 (505-3)的一端安装在步进电动机（505-2)的输出轴上，吊耳I (505-1)固定在步进电动机 (505-2 )的输出轴上；在风机机壁（505-8 )上开出圆弧形滑道（505-5 )，旋转杆（505-3 )的另 一端经过圆弧形滑道（505-5)与吊耳Π (505-6)相连，步进电动机（505-2)通过信号线与在 线监测与控制系统（7)相连，步进电动机（505-2)在在线监测与控制系统（7)的控制下实现 正向或反向转动，进而带动分风板I (505-4)转动，实现分风板I (505-4)角度的调节。
6. 根据权利要求3所述的一种联合收获机自适应清选控制装置，其特征在于，所述第 二角度调节机构（506)由吊耳I (506-1)，步进电动机（506-2)，旋转杆（506-3)，分风板Π (506-4)，滑道（506-5)，吊耳II (506-6)，步进电动机支撑架（506-7)，风机机壁（506-8)组 成；步进电动机（506-2)通过步进电动机支撑架（506-7)安装在机壁（506-8)上，旋转杆 (506-3)的一端安装在步进电动机（506-2)的输出轴上，吊耳I (506-1)固定在步进电动机 (506-2 )的输出轴上；在风机机壁（506-8 )上开出圆弧形滑道（506-5 )，旋转杆（506-3 )的另 一端经过圆弧形滑道（506-5)与吊耳II (506-6)相连，步进电动机（506-2)通过信号线与 在线监测与控制系统（7)相连，步进电动机（506-2)在在线监测与控制系统（7)的控制下实 现正向或反向转动，进而带动分风板Π (506-4)转动，实现分风板Π (506-4)角度的调节。
7. 根据权利要求1或2所述的一种联合收获机自适应清选控制装置，其特征在于，所述 联合收获机粮箱籽粒含杂率自动监测装置（6 )包括粮样抽取机构、粮样传送机构、机器视觉 部分及处理器（617); 所述粮样抽取机构包括导流槽（601)、支架（602)、取样滚筒（603)、料斗（604)、直流步 进电动机（18)、联轴器（19)、连接架（20)，所述导流槽（601)连接在联合收获机粮箱出粮 口上，所述料斗（604)位于导流槽（601)的下方，所述导流槽（601)的底面上、且位于料斗 (604)正上方的位置设有一矩形孔，所述取样滚筒（603)两端由支架（602)支撑、位于料斗 (604)内，且所述取样滚筒（603)表面至少有一个凹槽，所述凹槽的开口与矩形孔相同，取样 滚筒（603)在转动时与矩形孔相切，所述取样滚筒（603)的一端通过联轴器（619)与直流步 进电动机（618)相连； 所述粮样传送机构至少包括承载粮样的传送平台、能够使传送平台传送粮样的传动装 置； 所述机器视觉部分由支撑板（605)、光照箱(613)、光源（614)、可见光CXD摄像机 (615)组成；所述支撑板（605)焊接在支架（602)上，所述支撑板（605)具有垂直于传送平 台的竖直板，所述竖直板下边缘与传送平台之间的间隙稍大于所述收获机收货粮食籽粒的 高度，所述光照箱（613)吊装在支撑板（605)上、且位于所述传送平台上方，光源（614)、可 见光CXD摄像机（615)位于光照箱（613)内；所述处理器（617)包括电流控制器、直流步进 电动机控制器、图像预处理单元、图像分割单元、杂余计数单元；所述可见光CCD摄像（615) 机经数据线与图像预处理单元相连，所述光源（614)与电流控制器相连，所述图像预处理单 元用于将可见光CCD摄像机（615)拍摄的待测图像转化转换成二值化图像，所述图像分割 单元用于在所述二值化图像中分割杂余特征图像、提取杂余的形态特征及颜色特征并对杂 余与籽粒进行分离，所述杂余计数单元用于对图像中的杂余进行计数； 所述粮样传送机构的传送平台为送料台（606)，所述传动装置包括板弹簧（607)、铁芯 线圈（608 )、衔铁（609 )、底座（610 )，所述送料台（606 )通过板弹簧（607 )固定在底座（610 ) 上，所述铁芯线圈（608 )、衔铁（609 )分别固定在底座（610 )、送料台（606 )的下表面上，所述 铁芯线圈（608)与电流控制器相连；所述挡板（611)固定在传送平台的尾部下方；所述粮样 抽取机构还包括仓壁激振器（16)，所述仓壁激振器（16)设在料斗（604)的底面外侧、且与 电流控制器相连；料斗（604)的出口位于一侧，料斗（604)宽度与送料台（606)的宽度相一 致； 所述处理器（617)通过信号线与在线监测与控制系统（7)相连。
8. 根据权利要求1或2所述的一种联合收获机自适应清选控制装置，其特征在于，所属 抖动板（201)距上振动筛（204)为0. 050m~0. 10m，抖动板（201)尾部与上振动筛（204)重 叠0· 5m~0. 8m，上振动筛（204)位于下振动筛（209)上侧0· 10m~0. 15m，上振动筛（204)和下 振动筛（209)的外侧宽度为I. 2m~l. 5m，回程板的长度为0. 8~1. 5m，宽度I. 0~1. 5mm。
9. 一种利用联合收获机自适应清选控制装置进行自适应清选的方法，包括以下步 骤： Sl :联合收获机工作过程中，多风道清选装置作业状态在线监测与控制系统实时获 取清选离心风（5)的下出风口分风板I倾角、下出风口分风板Π 倾角、风机转速、清选筛（2) 的振动频率、鱼鳞筛开度这5个工作参数，以及粮箱籽粒含杂率这一性能参数来表征多风 道清选装置的作业状态； S2:对多风道清选装置作业状态在线监测与控制系统对监测数据进行异常数据替代、 缺失数据补齐、数据消噪等预处理，以消除随机、不确定性因素对后续数据分析的影响； S3 :将清选装置的清选离心风（5)的下出风口分风板I倾角、下出风口分风板Π 倾角、 风机转速、清选筛（2)的振动频率、鱼鳞筛开度这5个工作参数，以及粮箱籽粒含杂率这一 性能参数时间序列视为关联变量，基于监测数据预处理，以预测有效度作为预测精度的评 估准则，分别应用贝叶斯网络推理提取粮箱籽粒含杂率时间序列强关联变量，通过混沌相 空间重构方法确定多变量清选装置各性能参数时间序列样本重构维数并结合灰色关联聚 类分析方法和高斯过程回归模型，动态确定清选装置各性能参数时间序列样本最佳重构维 数； 54 :应用希尔伯特一黄变换（HHT)分析方法，通过经验模态分解（EMD)将提取粮箱籽粒 含杂率的时间序列分解成不同瞬时频率固有模态函数（IMF)分量的叠加，依据清选装置粮 箱籽粒含杂率时间序列的瞬时特征建立粮箱籽粒含杂率自适应预测模型； 55 :以清选装置粮箱籽粒含杂率自适应预测模型的预测值为样本输入，以变量拟合残 差作为样本输出，通过多元核支持向量回归机(MSVR)对清选装置粮箱籽粒含杂率自适应预 测模型的的拟合残差进行回归分析，进一步对预测值进行修正； S6 :多风道清选装置作业状态在线监测与控制系统，以通过多元核支持向量回归机 (MSVR)模型修正后的清选装置粮箱籽粒含杂率预测值为输入变量，应用模糊控制理论，实 时输出相应的控制信号作用于多风道清选装置中离心风机（5)的下出风口分风板I倾角、 下出风口分风板Π 倾角、风机转速、清选筛（2)的振动频率及鱼鳞筛开度等调节机构上并完 成多风道清选装置各工作参数的实时调节，使多风道清选装置粮箱籽粒含杂率分布在合理 的范围内。
【专利摘要】本发明涉及一种联合收获机清选含杂率自适应控制装置及自适应清洗方法，包括回程板，清选筛，杂余收集搅龙，籽粒收集搅龙，清选籽粒损失监测传感器，清选离心风机和粮箱籽粒含杂率自动监测装置、线监测与控制系统，多风道清选装置作业状态在线监测与控制系统实时采集粮箱籽粒含杂率、清选离心风下出风口分风板 、倾角、鱼鳞筛开度、风机转速、振动筛振动频率，实时输出相应的控制信号作用于多风道清选装置的清选风机下出风口分风板、倾角调节机构、振动筛鱼鳞筛片开度调节机构、振动筛振动频率调节机构和风机转速调节机构的驱动装置上，作业质量自动调整各种工作参数，并能显著提高生产效率及整机的无故障工作时间。
【IPC分类】A01D41-127
【公开号】CN104737707
【申请号】CN201510095742
【发明人】李耀明, 梁振伟, 徐立章
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月4日