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农业作业机驱动装置

阅读：866发布：2020-07-29

专利汇可以提供农业作业机驱动装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的农业作业机驱动装置具有：位置控制装置、电气逻辑控制装置、驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置；所述位置控制装置、电气逻辑控制装置与驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置采用电路连接；所述驱动设备设置在农业作业机及其各机械装置上。所述驱动装置具有稳定性好、具有较强的抗干扰能力、进给速度均匀平稳、动态响应快、调速范围宽、具有低速大扭矩的特点。，下面是农业作业机驱动装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.农业作业机驱动装置，其特征在于，包括：位置控制装置、电气逻辑控制装置、驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置；所述位置控制装置、电气逻辑控制装置与驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置采用电路连接；所述驱动设备设置在农业作业机及其各机械装置上。
2.根据权利要求1所述的农业作业机驱动装置，其特征在于，包括：
所述位置控制装置将理论给定位置值、速度值与实际反馈位置值、速度值进行比较，其差值作为驱动调节的输入，经驱动器控制驱动电机；在位置控制中用于完成位置回路的增益调整、各坐标的误差补偿和反间隙补偿；
所述电气逻辑控制装置完成对农业作业机的开关功能信息和农业作业机床体的信号、农业作业机操作者输入的信息等进行逻辑运算、数值计算等处理，输出逻辑控制信息；
所述驱动器用于接收位置控制装置、电气逻辑控制装置的指令信息，进行信号变换及电压、功率放大，驱动与控制驱动设备进行工作；
所述驱动设备执行驱动器的要求进行工作；所述驱动设备具有电机、电磁阀、各种开关；
所述信息检测采集与反馈装置包括：反馈电路、信息检测采集设备；所述信息检测采集与反馈装置用于检测采集农业作业机及其各机械装置的各种实时信息；并将所检测采集的实时信息反馈到相对应的处理器进行处理。
3.根据权利要求1或2所述的农业作业机驱动装置，其特征在于，包括：
所述位置控制装置具有：
位置控制器；所述位置控制器根据指令理论给定位置值和检测采集与反馈装置所检测采集的实际检测位置值进行比较、调节；用比较、调节后的数据来输出结果位置指令信息；
速度控制器；所述速度控制装置根据指令理论给定速度值和检测采集与反馈装置所检测采集的实际检测速度值进行调节；用调节后的数据来输出结果速度指令信息。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的农业作业机驱动装置，其特征在于，包括：
所述电气逻辑控制装置处理农业作业机及其各机械装置的紧急停止、润滑、冷却、作业方式选择、手动进给、电机启停等信号；所述电气逻辑控制装置还对农业作业机的选作业工具、作业机及其各机械装置定位等过程进行逻辑控制；所述电气逻辑控制装置还对作业机的转动轴正反转、定向、变速等动作过程进行控制；所述电气逻辑控制装置用于作业机工作程序中的开关功能和农业作业机床体的信息做逻辑处理，实现各功能与操作方式之间的连锁，作业机的电器设备的启停、作业工具交换、运转时间的计数。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的农业作业机驱动装置，其特征在于，包括：
脉冲比较控制装置；所述脉冲比较控制装置根据农业作业机控制装置输出的指令脉冲与位置检测器的反馈指令脉冲进行比较；采用比较后所取得的位置偏差信号为依据来控制伺服电机的转向与转速；
相位比较控制装置；所述相位比较控制装置根据农业作业机控制装置输出的指令信号与位置检测器的反馈信号的相位进行比较；并将比较后的相位差变成一个带极性的误差电压信号；
幅值比较控制装置；所述幅值比较控制装置根据位置检测信息的幅值的大小来控制农业作业机及其各机械装置的位移；并以此作为位置反馈信号与农业作业机控制装置输出的指令信息进行比较运算；
全数字控制装置；所述全数字控制装置采用位置、速度、电流全部数字化信息反馈到计算机中，由农业作业机系统软件采用PID控制参数对位置、速度、电流进行调节。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的农业作业机驱动装置，其特征在于，包括：所述驱动装置采用检测与反馈单元所检测的实际位置、实际速度、实际相位、实际幅值等信息的值与位置控制装置、电气逻辑控制装置给定的理论位置、理论速度、理论相位、理论幅值等信息的值的差值作为速度调节量。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的农业作业机的驱动装置，其特征在于，包括：
驱动设备包括：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、直线电机、电磁电机、压力电机、电机、电磁阀、各种开关。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的农业作业机的驱动装置，其特征在于，包括：
所述信息检测采集与反馈装置包括：检测元件、信号处理装置；所述信息检测采集与反馈装置检测与反馈单元的检测元件包括：旋转变压器、感应同步器、编码器、光栅、磁栅、激光；信息检测采集与反馈装置所采用的测量方式包括：直接测量、间接测量、数字式测量、模拟量测量、增量式测量、绝对式测量。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的农业作业机的驱动装置，其特征在于，包括：
所述驱动装置具有电机、驱动信号控制转换电路、电力电子驱动放大模块、电流调解单元、速度调解单元、位置调解单元和相应的检测装置。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的农业作业机的驱动装置，其特征在于，包括：
所述驱动装置的输出量能复现输入量；所述驱动装置具有稳定性，具有较强的抗干扰能力，进给速度均匀、平稳；
所述驱动电机动态响应快；所述驱动电机速度调节范围宽，具有低速大扭矩。

说明书全文

农业作业机驱动装置

技术领域

[0001] 本发明涉及农业机械技术领域的驱动装置，更为具体地说，涉及农业作业机驱动装置。

背景技术

[0002] 现有的农业作业机采用内燃机作为驱动力，通过机械传动而使农业机进行工作，由于缺乏精准运动的驱动装置，现有的农业作业机无法进行自动化作业。要使农业作业机能够自动地进行作业，农业作业机需具有精准运动的驱动装置。为了使农业作业机具有精准运动的驱动装置，本发明提供一种农业作业机驱动装置。

发明内容

[0003] 为了达到上述目的，本发明提供农业作业机驱动装置。本实例采用农业作业机的驱动装置具备：控制装置、驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置。所述控制装置、驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置采用电路连接；所述驱动设备设置在农业作业机及其各机械装置上。

[0004] 发明技术方案为了达到农业作业机能够自动化地进行作业目的的驱动装置，本发明的技术实施例：
采用的农业作业机驱动装置具备：位置控制装置、电气逻辑控制装置、驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置；所述位置控制装置、电气逻辑控制装置与驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置采用电路连接；所述驱动设备设置在农业作业机及其各机械装置上。

[0005] 另外，根据本发明实施例的农业作业机驱动装置还可以具有如下附加技术特征。

[0006] 一些实施例，所述位置控制装置将理论给定位置值、速度值与实际反馈位置值、速度值进行比较，其差值作为驱动调节的输入，经驱动器控制驱动电机；在位置控制中用于完成位置回路的增益调整、各坐标的误差补偿和反间隙补偿。所述电气逻辑控制装置完成对农业作业机的开关功能信息和农业作业机床体的信号、农业作业机操作者输入的信息等进行逻辑运算、数值计算等处理，输出逻辑控制信息。所述驱动器用于接收位置控制装置、电气逻辑控制装置的指令信息，进行信号变换以及电压、功率进行放大，驱动与控制驱动设备进行工作。所述驱动设备执行驱动器的要求进行工作。所述驱动设备具有电机、电磁阀、各种开关。所述信息检测采集与反馈装置包括：反馈电路、信息检测采集设备；所述信息检测采集与反馈装置用于检测采集农业作业机及其各机械装置的各种实时信息；并将所检测采集的实时信息反馈到相对应的处理器进行处理。

[0007] 一些实施例，所述位置控制装置具有：位置控制器、速度控制器；所述位置控制器根据指令理论给定位置值和检测采集与反馈装置所检测采集的实际检测位置值进行比较、调节；用比较、调节后的数据来输出结果位置指令信息。所述速度控制装置根据指令理论给定速度值和检测采集与反馈装置所检测采集的实际检测速度值进行调节：用调节后的数据来输出结果速度指令信息。

[0008] 一些实施例，所述电气逻辑控制装置处理农业作业机及其各机械装置的紧急停止、润滑、冷却、作业方式选择、手动进给、电机启停等信号；所述电气逻辑控制装置还对农业作业机的选作业工具、作业机及其各机械装置定位等过程进行逻辑控制；所述电气逻辑控制装置还对农业作业机的转动轴正反转、定向、变速等动作过程进行控制；所述电气逻辑控制装置用于作业机工作程序中的开关功能和农业作业机床体的信息做逻辑处理，实现各功能与操作方式之间的连锁，作业机的电器设备的启停、作业工具交换、运转时间的计数。

[0009] 一些实施例，所述脉冲比较控制装置根据农业作业机控制装置输出的指令脉冲与位置检测器的反馈指令脉冲进行比较；采用比较后所取得的位置偏差信号为依据来控制伺服电机的转向与转速。所述相位比较控制装置根据农业作业机控制装置输出的指令信号与位置检测器的反馈信号的相位进行比较；并将比较后的相位差变成一个带极性的误差电压信号。所述幅值比较控制装置根据位置检测信息的幅值的大小来控制农业作业机及其各机械装置的位移；并以此作为位置反馈信号与农业作业机控制装置输出的指令信息进行比较运算。所述全数字控制装置采用位置、速度、电流全部数字化信息反馈到计算机中，由农业作业机系统软件采用PID控制参数对位置、速度、电流进行调节。

[0010] 一些实施例，所述驱动装置采用检测与反馈单元所检测的实际位置、实际速度、实际相位、实际幅值等信息的值与位置控制装置、电气逻辑控制装置给定的理论位置、理论速度、理论相位、理论幅值等信息的值的差值作为速度调节量。

[0011] 一些实施例，所述驱动设备包括：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、直线电机、电磁电机、压力电机、电机、电磁阀、各种开关。

[0012] 一些实施例，所述信息检测采集与反馈装置包括：检测元件、信号处理装置；所述信息检测采集与反馈装置检测与反馈单元的检测元件包括：旋转变压器、感应同步器、编码器、光栅、磁栅、激光；信息检测采集与反馈装置所采用的测量方式包括：直接测量、间接测量、数字式测量、模拟量测量、增量式测量、绝对式测量。

[0013] 一些实施例，所述驱动装置具有电机、驱动信号控制转换电路、电力电子驱动放大模块、电流调解单元、速度调解单元、位置调解单元和相应的检测装置。

[0014] 一些实施例，所述驱动装置的输出量能复现输入量；所述驱动装置具有稳定性，具有较强的抗干扰能力，进给速度均匀、平稳。所述驱动电机动态响应快；所述驱动电机速度调节范围宽，具有低速大扭矩。

[0015] 发明的效果本发明所涉及的农业作业机驱动装置能够容易地实现农业作业机精准运动的驱动装置，满足农业作业机进行自动、精准地进行作业的驱动装置要求。本发明实施例的农业作业机驱动装置结构简单、易于实现。
附图说明

[0016] 接下来对本发明进行具体实例说明，但这些实例与说明不限制本发明，只参考下列附图说明的实施实例对本发明进行说明。

[0017] 在以下附图中：图1是根据本发明实施例的其中一种方案的农业作业机驱动装置的结构、组成、工作流程示意图；
图2是根据本发明实施例的其中一种方案的农业作业机驱动装置的结构、组成、工作流程示意图；
图3是根据本发明实施例的其中一种方案的农业作业机驱动装置的幅值比较控制装置的结构、组成、工作流程示意图；
图4是根据本发明实施例的其中一种方案的农业作业机驱动装置的相位比较控制装置的结构、组成、工作流程示意图；
图5是根据本发明实施例的其中一种方案的农业作业机驱动装置的全数字控制装置的结构、组成、工作流程示意图。

[0018] 以上附图中1.控制装置、2.驱动器、2a.驱动器、3.驱动电机、3a.驱动电机、4.检测器、4a.检测器、
4b.检测器、4c.检测器、5.检测与反馈装置、5a.检测与反馈装置、5b.检测与反馈装置、5c.检测与反馈装置、6.位置控制装置、7.速度控制装置、8.位置比较调节器、9.速度比较调节器、10.驱动器、11.进给运动电机、12.速度检测器、13.检测反馈电路、14.位置检测器、15.检测反馈电路、16.电气逻辑控制装置、17.驱动器、18.旋转轴电机、19.速度检测器、20.检测反馈电路、21.检测反馈电路、22.角度检测器、24.幅值比较器、25.D/A转换器26.驱动放大器、27.驱动电机、28.位置检测器、29.鉴幅器、30.电压频率变换器、31.励磁电路、32.幅值反馈装置、34.脉冲调相器、35.基准信号发生器、36.鉴相器、37.驱动放大器、38.驱动电机、39.滤波放大器、40.滤波放大41.位置检测器、43.计算机软件处理、44.全数字比较器、
45.数字PID调节器、46.速度控制器、47.驱动放大器、48.驱动电机、49.数字式检测采集器。

[0019] 具体实施为了本发明的目的、技术方案更加清楚明白，进一步地，对本发明进行具体实施例说明，但对本发明不作任何限制，只参考下文描述的实施例对本发明进一步地进行说明。

[0020] 下面请一起参阅图1到图5，参见图1，农业作业机驱动装置具有位置控制装置(6)、电气逻辑控制装置(16)、驱动器(2)、驱动设备(3)、信息检测采集与反馈装置(5)。所述位置控制装置(6)与驱动器(2)、驱动设备(3)、信息检测采集与反馈装置(5)采用电路连接。电气逻辑控制装置(16)与驱动器(2a)、驱动设备(3a)、信息检测采集与反馈装置(5b)采用电路连接。所述位置控制装置(6)接收未示出控制装置的处理器处理的控制指令的理论给定值与信息检测采集与反馈装置(5)、信息检测采集与反馈装置(5a)采集农业作业机各进给轴机械装置的实时速度与实时位置信息，并将理论给定值与检测采集实际值进行计算、比较、调节处理，将处理的结果值发送给驱动器(2)，驱动器(2)接收处理的结果值指令信息进行采用未示出的转换器进行信息转换，驱动器(2)并将转换的指令信息进行电压、功率放大与速度调节驱动农业作业机各进给轴机械装置的驱动电机(3)进行工作；信息检测采集与反馈装置(5)的检测器(4)用于检测农业作业机各进给轴机械装置的驱动电机(3)的实时速度，并将实时的速度值通过信息检测采集与反馈装置(5)的反馈电路反馈给位置控制装置(6)进行处理；信息检测采集与反馈装置(5a)的检测器(4)用于检测农业作业机各进给轴机械装置的实时位置信息，并将实时的位置值通过信息检测采集与反馈装置(5a)的反馈电路反馈给位置控制装置(6)进行处理；位置控制装置(6)将处理的结果发送给未示出的控制装置的处理器、驱动器(2)。电气逻辑控制装置(16)接收未示出的农业作业机的控制装置的处理器的逻辑控制指令信息与编程器输入信息以及农业作业机各机械装置的行程开关、按钮开关、限位开关等设备(4c)信息采集与反馈信号采用以重复扫描方式执行用户程序，在执行程序前首先按地址编码顺序将所有输入端子的通断状态读入输入映象寄存器中，然后开始执行用户程序，在执行过程中，即使输入信号发生变化，输入映象寄存器的内容也不变，直到下一个扫描周期的输入处理阶段才重新读取输入状态；在程序执行阶段，电气逻辑控制装置按顺序扫描用户程序；
每执行一条程序所需要的信息都从输入映象寄存器和其他内部寄存器中读出并参与逻辑运算、数值计算，然后将执行结果写入输出映象寄存器中；当全部指令执行完毕后，将输出映象寄存器中的状态全部传送到输出锁存寄存器中；所述电气逻辑控制装置并将锁存寄存器中的全部状态信息发送给农业作业机及其各机械装置相应的润滑装置、旋转装置、液压装置、电磁阀、各种开关等设备的驱动器(2a)；通过驱动器(2a)驱动农业作业机及其各机械装置相应的润滑装置、旋转装置、更换工具装置、液压装置等装置的驱动设备(3a)进行工作；从而实现农业作业机及其各机械装置的紧急停止、润滑、冷却、作业方式选择、手动进给、电机启停等控制，以及对农业作业机的选作业工具、作业机及其各机械装置定位等过程进行逻辑控制，以及对农业作业机的转动轴正反转、定向、变速等动作过程进行控制，以及对实现作业机工作程序中的开关功能和农业作业机床体的信息做逻辑处理，实现各功能与操作方式之间的连锁，作业机的电器设备的启停、作业工具交换、运转时间的计数。农业作业机及其各机械装置相应的润滑装置、旋转装置、更换工具装置、液压装置等装置的检测器(4b)用于检测农业作业机及其各机械装置相应的润滑装置、旋转装置、更换工具装置、液压装置等装置的驱动电机(3a)的实时速度，并将实时的速度值通过信息检测采集与反馈装置(5b)的反馈电路反馈给电气逻辑控制装置(16)进行处理；信息检测采集与反馈装置(5c)的检测器(4c)用于检测农业作业机及其各机械装置相应的润滑装置、旋转装置、更换工具装置、液压装置等装置的实时状态信息，并将实时的状态值通过信息检测采集与反馈装置(5c)的反馈电路反馈给电气逻辑控制装置(16)进行处理；电气逻辑控制装置(16)将处理的结果发送给未示出的控制装置的处理器、驱动器(2a)。

[0021] 参见图2，控制装置(1)具有位置控制装置(6)、速度控制装置(7)、电气逻辑控制装置(16)。所述位置控制装置(6)具有位置比较调节器(8)。所述速度控制装置(7)具有速度比较调节器(9)。电气逻辑控制装置(16)具有存储器(16a)、中央处理器(16b)、输入输出接口模块(16c)。所述控制装置(1)的未示出的处理装置将农业作业机工作程序或将作业机所需作业区域特征、作业方式、其他信息转换的信息分离出进给装置的运动指令并进行计算；处理后的理论给定值发送给位置控制装置(6)。位置控制装置(6)接收未示出的处理装置的理论给定值指令信息及接收由位置检测器与检测反馈电路组成的位置反馈装置的实际位置反馈信息。位置控制装置(6)的位置比较调节器(8)接收理论值指令、数据与反馈的的实际位置信息进行比较调节。用比较调节后的结果位置指令信息发送给速度控制装置(7)。速度控制装置(7)接收比较调节后的结果位置指令信息及接收由速度检测器与检测反馈电路组成的速度反馈装置的实际速度反馈信息。速度控制装置(7)的速度比较调节器(9)接收比较调节后的结果位置指令信息进行计算并与实际速度反馈信息进行比较调节，输出精准的结果速度指令信息发送给驱动器(10)。所述驱动器(10)具有智能功率模块(IPM)、过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路。所述驱动器(10)接收精准的结果速度指令信息进行电压、功率放大及驱动农业作业机安装的驱动电机(11)工作；所述驱动电机(11)从而拖动农业作业机的进给机械装置进行工作。所述设置在电机(11)上的速度检测器(12)将电机工作的实际速度经检测反馈电路(13)反馈给速度控制装置(7)进行处理。所述设置在农业作业机的进给机械装置的位置检测器(14)将进给机械装置实际移动的位置信息经检测反馈电路反馈给位置控制装置进行处理。所述控制装置(1)的未示出的处理装置将农业作业机工作程序分离出状态指令、逻辑控制指令及其数据发送给电气逻辑控制装置(16)。所述电气逻辑控制装置(16)具有存储器(16a)、中央处理器(16b)、输入输出接口模块(16c)。所述存储器(16a)接收未示出的处理装置输出的状态指令、逻辑控制指令及其数据及农业作业机操作面板的编程器输入的用户程序以及农业作业机旋转轴装置的位置检测器(22)及设置的电机(18)上的速度检测器(19)所检测采集的实际速度、实际的位置的反馈信息。所述中央处理器(16b)用扫描方式扫描输入装置、存储器中的各种数据、状态并存入输入映像寄存器中；诊断电源和电气逻辑控制装置内部电路工作状态及编程过程中的语法错误；对逻辑控制指令、数据按照用户程序中规定的逻辑运算、算术运算进行解算；将精准的位置、速度、状态信息输出给驱动器(17)。所述驱动器(17)接收精准的结果速度指令信息进行电压、功率放大驱动农业作业机的旋转装置及辅助机械装置安装的驱动电机(18)工作；所述驱动电机(18)从而拖动农业作业机的旋转机械装置及辅助机械装置按照要求进行工作。所述设置在电机(18)上的速度检测器(19)将电机工作的实际速度经检测反馈电路(20)反馈电气逻辑控制装置进行处理。所述设置在农业作业机的旋转机械装置及辅助装置的位置检测器(22)将旋转机械装置及辅助装置的实际移动的位置信息经检测反馈电路反馈给电气逻辑控制装置(16)进行处理。

[0022] 参见图3，农业作业机的控制装置(1)将位置指令、数据、信息处理成理论幅值脉冲指令信息给定值发送给幅值控制装置的幅值比较器(24)。幅值比较器(24)接收理论幅值脉冲指令信息给定值及幅值反馈装置检测装置(32)反馈的实际幅值脉冲指令信息进行比较、调节。幅值比较器(24)输出精准的结果幅值脉冲指令值。所述数/模转换器(25)将精准的结果幅值脉冲指令值转换成驱动器(26)工作的信息指令值。驱动器(26)接收转换的精准的结果幅值脉冲指令值进行电压、功率放大，按照指令数据要求进行速度调节。驱动器(26)采用精准的速度值驱动农业作业机的驱动电机(27)进行工作。农业作业机各机械装置设置的旋转变压器(28)检测机械装置的位移信息反馈给鉴幅器(29)。所述鉴幅器(29)由低通滤波器、放大器、检波器组成。鉴幅器(29)将机械装置的位移信息转变成直流电压。所述电压一频率变换器(30)接收直流电压变换成相应的脉冲信号反馈给幅值比较器(24)。另外所述电压一频率变换器(30)将相应的脉冲信号反馈给检测器(28)的励磁电路(31)。

[0023] 参见图4，控制装置(1)将处理的位置指令、数据、信息处理成理论相位脉冲指令信息给定值发送给相位控制装置的脉冲调相器(34)。当控制装置没有输出理论相位脉冲指令信息给定值发送给脉冲调相器(34)时，脉冲调相器(34)的输出与基准信号发生器(35)的基准信号同相位；当控制装置有输出理论相位脉冲指令信息给定值发送给相位控制装置的脉冲调相器(34)时，所述脉冲调相器(34)输出超前或滞后基准信号一个相应的相位角。所述脉冲调相器(34)输出相位信息给鉴相器(36)。另外所述脉冲调相器(34)将激励信号发送给滤波放大器(39)；农业作业机的机械装置上设置的位置检测器(41)接收滤波放大器(39)的驱动进行工作。鉴相器(36)接收脉冲调相器(34)的相位信息及相位反馈装置反馈的实际相位进行比较；输出结果相位指令信息发送给伺服驱动器(37)。驱动器(37)接收处理的精准的结果相位脉冲指令值进行电压、功率放大，按照指令数据要求进行速度调节。驱动器(26)采用精准的速度值驱动农业作业机的驱动电机(38)进行工作。所述农业作业机的机械装置上设置的位置检测器(41)将检测的位置信息变换成相位信息经过滤波放大(40)反馈给鉴相器(36)进行处理。

[0024] 参见图5，控制装置(1)将处理将位置指令、数据、信息处理成理论数字给定值输入给全数字控制装置的全数字比较器(44)。所述全数字比较器(44)接收理论数字给定值及数字检测采集器(49)反馈的实际位置的数字信息采用软件处理的方式进行比较、调节，输出精准的数字式信息给数字PID调节器(45)。数字PID调节器(45)接收精准的数字式信息及数字检测采集器(49)反馈的实际位置的数字信息采用比例/积分/微分的控制方法作进一步调节，输出更精准的数字式的指令信息发送给速度控制器(46)。速度控制器接收精准数字式的速度指令并输出给驱动器(47)。所述驱动器(47)接收处理的精准的数字式指令值进行电压、功率放大，按照指令数据要求进行速度调节。所述驱动器(47)采用精准的速度值驱动农业作业机的驱动电机(48)进行工作。所述农业作业机的机械装置上设置的数字式检测器(49)将检测的位置信息变换成数字式信息反馈给全数字比较器(44)、数字PID调节器(45)进行处理。

[0025] 为了本发明的目的、技术方案更加清楚明白，更进一步地，对本发明进行具体实施例说明，但对本发明不作任何限制，只参考下文描述的实施例对本发明更进一步地进行说明。

[0026] 本发明实施例的农业作业机驱动装置具备：位置控制装置、电气逻辑控制装置、驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置。所述位置控制装置、电气逻辑控制装置与驱动器、驱动设备、信息检测采集与反馈装置采用电路连接；所述驱动设备设置在农业作业机及其各机械装置上。

[0027] 进一步，优化，优选地，所述位置控制装置接收农业作业机的控制装置的处理器的理论给定位置值、速度值以及所述信息检测采集与反馈装置检测的现场实际与实际反馈位置值、速度值进行比较，其差值作为调节量，输出处理结果的速度值发送给农业作业机进给轴机械装置的驱动器；经驱动器控制驱动电机进行工作。在位置控制中所述位置控制装置用于完成农业作业机进给轴机械装置的位置回路的增益调整、各坐标的误差补偿和反间隙补偿。优选地，所述电气逻辑控制装置完成对农业作业机的开关功能信息和农业作业机床体的信号、农业作业机操作者输入的信息等进行逻辑运算、数值计算等处理，输出逻辑处理结果信息；并将输出逻辑处理结果信息发送给农业作业机旋转轴机械装置及辅助装置的驱动器；经驱动器控制驱动电机、电磁阀、各种开关进行工作。优选地，所述驱动器用于接收位置控制装置、电气逻辑控制装置的指令信息，进行信号变换以及电压、功率进行放大，驱动与控制驱动设备进行工作。优选地，所述驱动设备执行驱动器的要求进行工作；所述驱动设备具有电机、电磁阀、各种开关。优选地，所述信息检测采集与反馈装置具有：反馈电路、信息检测采集设备；
所述信息检测采集与反馈设备用于检测采集农业作业机及其各机械装置的各种实时信息。
所述反馈电路将所检测采集的各种实时信息反馈到相对应的处理器进行处理。

[0028] 进一步，优化，为了使农业作业机驱动装置具有控制精度高、稳定性好、快速响应、调速范围宽、低速大转矩、准停控制、角度分析控制、最低进给速度到最高进给速度范围都能稳定运行平滑过渡、进给电机具有较大和较长时间的过载能力、满足快速响应的要求、电机能够承受频繁的启动、制动和反转等功能；优选地，农业作业机驱动装置的所述检测采集设备所选择采用的电气元件有：旋转变压器、感应同步器、光电脉冲编码器、光栅、磁尺、激光、温度传感器、湿度传感器、重力传感器、流量传感器、压力传感器、其他传感器；优选地，所述驱动电机所选择采用的电机有：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、直线电机、直线直流电机、直线异步电机、直线同步电机、直线步进电机、永磁式直流伺服电机；优选地，所述信息检测采集的检测方式所选择采用的方式有：增量式检测方式、绝对式测量方式、数字式测量方式、模拟式测量方式、直接测量测量方式、间接测量测量方式；优选地，所述调速系统所选择采用的调速设备有：PWM调速系统、变频器、逆变器、晶体管。优选地，所述信息检测与处理装置所选择采用的信息检测与处理装置有：温度信息检测与处理装置、湿度信息检测与处理装置、重力信息检测与处理装置、流量信息检测与处理装置、压力信息检测与处理装置、其他信息检测与处理装置、脉冲信息检测与处理装置、相位信息检测与处理装置、幅值信息检测与处理装置、全数字信息检测与处理装置。

[0029] 另外，根据本发明实施例的农业作业机的驱动装置还可以作以下优化设计。

[0030] 一些实施例，优选地，所述位置控制装置接收自动作业控制装置的处理器处理作业工作程序的处理理论给定位置值、速度值以及所述信息检测采集与反馈装置检测的现场实际与实际反馈位置值、速度值进行比较，其差值作为调节量，输出处理结果的速度值发送给农业作业机进给轴机械装置的驱动器；经驱动器控制驱动电机进行工作。在位置控制中所述位置控制装置用于完成农业作业机进给轴机械装置的位置回路的增益调整、各坐标的误差补偿和反间隙补偿。优选地，所述电气逻辑控制装置完成对农业作业机的开关功能信息和农业作业机床体的信号、农业作业机操作者输入的信息等进行逻辑运算、数值计算等处理，输出逻辑处理结果信息；并将输出逻辑处理结果信息发送给农业作业机旋转轴机械装置的驱动器；经驱动器控制驱动电机、电磁阀、各种开关进行工作。优选地，所述驱动器用于接收位置控制装置、电气逻辑控制装置的指令信息，进行信号变换以及电压、功率进行放大，驱动与控制驱动设备进行工作。优选地，所述驱动设备执行驱动器的要求进行工作；所述驱动设备具有电机、电磁阀、各种开关。优选地，所述信息检测采集与反馈装置具有：反馈电路、信息检测采集设备；所述信息检测采集与反馈设备用于检测采集农业作业机及其各机械装置的各种实时信息。所述反馈电路将所检测采集的各种实时信息反馈到相对应的处理器进行处理。

[0031] 一些实施例，优选地，所述位置控制装置具有：位置控制器、速度控制器；所述位置控制器接收自动化控制装置的处理器的理论给定位置值和检测采集与反馈装置所检测采集的实际检测位置值进行比较、调节等处理；用比较、调节后的数据来输出结果位置指令信息。优选地，所述速度控制装置接收自动化控制装置的处理器的理论给定速度值和检测采集与反馈装置所检测采集的实际检测速度值进行调节；用调节后的数据来输出结果速度指令信息。所述农业作业机位置控制装置输出结果位置指令信息与输出结果速度指令信息对驱动电机进行复合控制；实现农业作业机的各进给轴机械装置的精确运动。

[0032] 一些实施例，所述电气逻辑控制装置接收所述农业作业机的控制装置处理器分离出的辅助机能、逻辑控制指令信息(包括M、N、S、T指令)、编程器、作业机的行程开关、按钮开关、限位开关等设备信号采用以重复扫描方式执行用户程序，在执行程序前首先按地址编码顺序将所有输入端子的通断状态读入输入映象寄存器中，然后开始执行用户程序，在执行过程中，即使输入信号发生变化，输入映象寄存器的内容也不变，直到下一个扫描周期的输入处理阶段才重新读取输入状态；在程序执行阶段，电气逻辑控制装置按顺序扫描用户程序；每执行一条程序所需要的信息都从输入映象寄存器和其他内部寄存器中读出并参与逻辑运算、数值计算，然后将执行结果写入输出映象寄存器中；当全部指令执行完毕后，将输出映象寄存器中的状态全部传送到输出锁存寄存器中；所述电气逻辑控制装置并将锁存寄存器中的全部状态信息发送给农业作业机及其各机械装置相应的润滑装置、旋转装置、液压装置、电磁阀、各种开关等设备的驱动器；通过驱动器驱动驱动设备进行工作；从而实现农业作业机及其各机械装置的紧急停止、润滑、冷却、作业方式选择、手动进给、电机启停等控制；所述电气逻辑控制装置还实现对农业作业机的选作业工具、作业机及其各机械装置定位等过程进行逻辑控制；所述电气逻辑控制装置还实现对农业作业机的转动轴正反转、定向、变速等动作过程进行控制；所述电气逻辑控制装置还实现作业机工作程序中的开关功能和农业作业机床体的信息做逻辑处理，实现各功能与操作方式之间的连锁，作业机的电器设备的启停、作业工具交换、运转时间的计数。

[0033] 一些实施例，所述农业作业机的驱动装置还可以具有：脉冲比较控制装置、相位比较控制装置、幅值比较控制装置、全数字控制装置。所述脉冲比较控制装置根据农业作业机控制装置处理器输出的指令脉冲与位置检测器的反馈指令脉冲进行比较；采用比较后所取得的位置偏差信号为依据来控制伺服电机的转向与转速。所述相位比较控制装置根据农业作业机控制装置处理器输出的指令信号与位置检测器的反馈信号的相位进行比较；并将比较后的相位差变成一个带极性的误差电压信号。所述幅值比较控制装置根据位置检测信息的幅值的大小来控制农业作业机及其各机械装置的位移；并以此作为位置反馈信号与农业作业机控制装置输出的指令信息进行比较运算。所述全数字控制装置采用农业作业机控制装置处理器给定的位置、速度、电流全部数字化信息反馈到计算机中，由农业作业机系统软件采用PID控制参数对位置、速度、电流进行调节。

[0034] 一些实施例，所述驱动装置采用检测与反馈单元所检测的实际位置、实际速度、实际相位、实际幅值等信息的值与位置控制装置、电气逻辑控制装置给定的理论位置、理论速度、理论相位、理论幅值等信息的值的差值作为速度调节量。

[0035] 一些实施例，所述农业作业机驱动装置还具有：驱动设备；所述驱动设备包括步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、直线电机、电磁电机、压力电机、电机、电磁阀、各种开关。

[0036] 一些实施例，所述检测采集与反馈装置具有检测元件和信号处理装置。为了使农业作业机的驱动装置更加精确运动，所述检测采集与反馈装置的检测元件采用旋转变压器、感应同步器、编码器、光栅、磁栅、激光等设备对农业作业机的驱动装置的工作信息进行精准测量；所述检测采集与反馈装置的测量方式采用直接测量、间接测量、数字式测量、模拟量测量、增量式测量、绝对式测量。

[0037] 一些实施例，，所述农业作业机的驱动装置还可以采用伺服电机、驱动信号控制转换电路、电力电子驱动放大模块、电流调解单元、速度调解单元、位置调解单元和相应的检测装置来实现。为了使驱动装置更加精准地、自动地进行工作，进一步地，驱动装置的位置环采用位置调解控制模块、位置检测和反馈部分。驱动装置的速度环采用速度比较调解器、速度反馈和速度检测装置。驱动装置的电流环采用电流调解器、电流反馈和电流检测环节。所述驱动装置的电力电子驱动装置采用驱动信号产生电路和功率放大器。

[0038] 一些实施例，优选地，农业作业机驱动装置的所述检测采集设备所选择采用的电气元件有：旋转变压器、感应同步器、光电脉冲编码器、光栅、磁尺、激光、温度传感器、湿度传感器、重力传感器、流量传感器、压力传感器、其他传感器。优选地，所述驱动电机所选择采用的电机有：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、直线电机、直线直流电机、直线异步电机、直线同步电机、直线步进电机、永磁式直流伺服电机。优选地，所述信息检测采集的检测方式所选择采用的方式有：增量式检测方式、绝对式测量方式、数字式测量方式、模拟式测量方式、直接测量测量方式、间接测量测量方式。优选地，所述调速系统所选择采用的调速设备有：PWM调速系统、变频器、逆变器、晶体管。优选地，所述信息检测与处理装置所选择采用的信息检测与处理装置有：温度信息检测与处理装置、湿度信息检测与处理装置、重力信息检测与处理装置、流量信息检测与处理装置、压力信息检测与处理装置、其他信息检测与处理装置、脉冲信息检测与处理装置、相位信息检测与处理装置、幅值信息检测与处理装置、全数字信息检测与处理装置。所述农业作业机驱动装置采用以上优化措施，使农业作业机驱动装置具有控制精度高、稳定性好、快速响应、调速范围宽、低速大转矩、准停控制、角度分析控制、最低进给速度到最高进给速度范围都能稳定运行平滑过渡、进给电机具有较大和较长时间的过载能力、满足快速响应的要求、电机能够承受频繁的启动、制动和反转等功能。所述农业作业机驱动装置的输出量能复现输入量；所述驱动装置具有稳定性，具有较强的抗干扰能力，进给速度均匀、平稳。所述农业作业机驱动装置的驱动电机动态响应快；所述驱动电机速度调节范围宽，具有低速大扭矩。

[0039] 显然地，以上实施例所涉及农业作业机的驱动装置具有位置精度高的功能；所述驱动装置的输出量能复现输入量；所述驱动装置具有稳定性好的功能，具有较强的抗干扰能力，保证进给速度均匀、平稳；所述驱动装置具有动态响应快，所述伺服系统跟踪指令信息的响应快；所述驱动装置具有调速范围宽，低速大扭矩功能。

[0040] 显然易见地，以上实施例，所涉及的农业作业机驱动装置能够容易地实现农业作业机精准运动的驱动装置，满足农业作业机能够自动、精准地进行作业的要求。本发明实施例的农业作业机驱动装置结构简单、易于实现。

[0041] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明已以较佳实施例揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

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农业作业机驱动装置

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