為實現(xiàn)小型方捆機草捆動態(tài)稱量系統(tǒng)的準(zhǔn)確測量,降低地面顛簸和機械傳動引起的振動對草捆質(zhì)量測量精度的影響,分析了打捆機作業(yè)速度、拖拉機PTO啟停對草捆動態(tài)稱量系統(tǒng)壓力和角度噪聲信號的作用機理。當(dāng)系統(tǒng)采樣頻率為40 Hz時,壓力噪聲信號頻率主要在0.1～16 Hz;角度噪聲信號頻率主要在3～4 Hz和16～17 Hz;打捆機作業(yè)速度與噪聲信號強度呈正相關(guān)。在信號分析基礎(chǔ)上,研究了信號處理方法。為提高濾波精度,首先采用基于3σ準(zhǔn)則的雙閾值動態(tài)濾波方法對信號進行預(yù)處理,消除奇異值影響,再利用分段線性插值補充空缺點,最后設(shè)計一種巴特沃斯帶阻濾波器對噪聲信號進行消除。田間試驗結(jié)果表明,采用該方法對信號進行處理后,草捆質(zhì)量預(yù)測相對誤差為-4.15%～4.17%,優(yōu)于均值濾波得到的結(jié)果,且該濾波方法適應(yīng)性更好,更符合實際生產(chǎn)需要。

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【部分圖文】：

圖1 草捆動態(tài)稱量系統(tǒng)示意圖

圖1為自主研發(fā)的小型方捆機草捆動態(tài)稱量系統(tǒng)[19]，該稱量系統(tǒng)主要由支撐板、稱量臺、信息采集單元、數(shù)據(jù)采集處理單元、數(shù)據(jù)顯示存儲單元等組成。信息采集單元包括4路傳感器，其中壓力傳感器選用蚌埠大洋傳感器系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的DYZ-101型壓力傳感器，均勻分布在支撐板四周，用于監(jiān)測稱量....

圖2 草捆在稱量臺上受力分析圖

g———重力加速度，m/s2由于m"為常量，由此可通過實時獲取F與α計算單個草捆的質(zhì)量m。實際作業(yè)過程中，打捆機作業(yè)的地塊平整度不高，地面起伏頻繁，打捆機會產(chǎn)生劇烈振動。此外，在拖拉機PTO的作用下，打捆機各傳動系統(tǒng)及活塞同時動作，導(dǎo)致打捆機產(chǎn)生強烈的自振。這些因素都會對系統(tǒng)采集....

圖3 試驗現(xiàn)場

如圖3所示，在草捆動態(tài)稱量系統(tǒng)上放置1個成型草捆，設(shè)計PTO啟動和PTO停止2種工作狀態(tài)，這2種工作狀態(tài)下，分別設(shè)置打捆機0、4、8、12、16km/h這5種不同的作業(yè)速度，共計10種作業(yè)模式。對比分析這10種作業(yè)模式下草捆動態(tài)稱量系統(tǒng)原始信號的頻譜圖，進而分析打捆機作業(yè)速度、....

圖4 不同作業(yè)速度下壓力信號頻譜圖

由圖4a可知，當(dāng)打捆機靜止且PTO處于停止?fàn)顟B(tài)時，頻率大于0.1Hz的信號振幅為0，此時壓力信號幾乎沒有噪聲;當(dāng)PTO啟動后，頻率大于0.1Hz的信號振幅約為500N，且較為均勻分布在0.1～16Hz范圍，此時噪聲信號主要來自PTO轉(zhuǎn)動。由圖4b～4e可知，隨著打捆機作業(yè)....

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