1.本虚拟仿真实验所选用装备主要技术参数
本实验项目所用林业装备模型关键技术参数如表2-3所示。
表2-3:设备及其关键参数
设备名称 | 设备型号 | 设备参数 | 设备图标 |
3150-9f林木联合采伐机 | 3150型履带式底盘 |
长×宽×高(mm):7760×2600×3090 整机重量(kg):15500 额定功率(kW):85 液压系统额定流量(L/min):2×120 液压系统额定压力(Mpa):30 最大牵引力(kN):100 |
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3150-9f林木联合采伐机 | LAKO43 HD采伐头 |
进料速度(m/s):0-5 进给力(kN):18-20 采伐扭矩(kN):6 最大采伐树径(mm):510 打枝最大树径(mm):430 功率(kW):40 链条速度(m/s):40 宽度(mm):1250 长度(mm):1270 高度(mm):1050/1450 重量(kg):740 采伐径级(mm):40-510 打枝径级(mm):40-430 |
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清林割灌机 | XGJ-BC新型清林割灌机 |
行走速度(km/h):3.1/5.4 怠速转速( r/min ):2800 最大转速 (r/min ):12300 600型和900型林木铣盘和清林锯盘 |
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集材运输机 | 轮摆式集材运输车 |
1804A拖拉机搭配W-6-8T抓木拖车 拖拉机结构型式:4×4四轮驱动 发动机功率(kW):132.4 发动机标定转速(r/min):2300 标定牵引力(kN):>35 轴距(mm): 2820 燃油箱容积(L):350 拖拉机重量(kg):6100 最大臂展(m):6.5 臂展4m时起重量(kg):900 最大臂展时起重量(kg):500 提升力矩(kNm):63 立柱旋转扭力(kNm):11.1 旋转角度(°):360 旋转缸数量(个):4 吊臂重量(kg):883 载重量(kg):5000-8000 |
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油锯 | STIHL 20寸MS382油锯 |
锯链节距:3/8” 机油箱容积(L):0.36 燃油箱容积(L):0.68 整机重量(kg):5.9 功率(kw):3.9 怠速转速(r/min):2400 最高转速:12500r/min 动力重量比(kg/kW):1.7 噪声级(dB (A)):103 左/右振动值(1m/s2):5.3/7 排气量(cm3):72.2 |
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林用拖拉机 | 1804A拖拉机 |
拖拉机结构型式:4×4四轮驱动 发动机功率(kW):132.4 发动机标定转速(r/min):2300 标定牵引力(kN):>35 轴距(mm): 2820 燃油箱容积(L):350 拖拉机重量(kg):6100 加固型8轮自卸拖斗 额定载重(kg):6000 拖斗重量(kg):1800 车箱尺寸(mm):4500×2150×550 倾卸方式:液压 倾卸方向:侧卸或后卸 |
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抓具式装载机 | DLKL 04液压旋转式抓具式装载机 |
抓具重量(kg):390 开档尺寸(mm):1400 工作压力(Mpa) :11-14 安全阀设定压力(Mpa):17 工作流量(L/min):30-55 旋转角度( °):360 |
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生物质粉碎机 | 立式生物质粉碎机 |
投料槽直径(mm):2000 碾磨盘内径(mm):3050 发动机功率(kW):746 主轴转速(r/min):2950 整机重量(kg):33339 长×宽×高(mm):13000×3600×4100 |
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钻机 | SY170旋挖钻机 |
总重(kg):26200 钻机行程(mm):17000 成孔直径范围(mm):600-2200 最大成孔深度(mm):17000 动力头最大输出扭矩(kN):16 |
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立木整枝机 | BSR-Z23遥控自动立木整枝机
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长×宽×高(mm):630×570×830 最大树枝切割直径(mm):35 驱动轮:3个充气轮胎 无线遥控距离(m): 60(开阔空间)、30(林内) 整机重量(kg):28kg 最大功率(kw):1.5(7000r/min) 适应树干直径(cm):8-23 作业速度-上升(m/min):1.8-2.5 |
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2. PID参数整定参数预设
(1)模型参数
根据工学院承担的国家“十一五”科技支撑重大项目课题:多功能林木采育作业关键技术装备研究与开发(2006BAD11A15)科研成果,造材进料控制系统的开环传递函数可近似为此三阶函数:
(2)设定参数
实验中涉及到的参数要求有以下6条:
1) 预期造材长度200cm, 400cm,600cm可选;
2) 根据国家标准《GBT4816-1984-杉原条检验》误差精度要求,定长造材允许误差为-2cm至+6cm。
3) 临界比例度法的比例度Kpcnt调节范围为0-50(从大往小调,取整);
4) 进料辊控制系统PID控制器开环阶跃响应曲线的调节时间小于5s;
5) 进料辊控制系统PID控制器开环阶跃响应曲线允许最大的超调小于60%;
本实验项目要求出材率大于80%(出材率按规格材与非规格材之和计算,根据标准木的胸径与树高查询二元材种出材率表得出,胸径按照第一段(离地)木材的径级计算)。