無(wú)溝鋪管機(jī)水平狀態(tài)檢測(cè)方法研究*

朱憲良，劉陽(yáng)春，孫夢(mèng)遙，趙士猛，李陽(yáng)，賈曉峰

(1. 青島市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東青島，266071； 2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司土壤植物機(jī)器系統(tǒng)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市，100083； 3. 北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定推廣站，北京市，100079)

0 引言

我國(guó)鹽堿地面積廣闊，尤其在西北部地區(qū)。在諸多鹽堿地治理措施中，暗管排水控鹽技術(shù)是當(dāng)今最有效的大面積改良方案[1-3]。該技術(shù)利用水從高處向低處流的特點(diǎn)，將地表中含有鹽堿的地表水分，通過(guò)排水管將含有鹽堿的地表水排至排水溝中，從而減輕土壤中的鹽堿成分[4]。但是，我國(guó)現(xiàn)代化暗管技術(shù)的應(yīng)用和推廣，因施工裝備尤其是大型鋪管機(jī)發(fā)展滯后而受到制約。

無(wú)溝鋪管機(jī)省能夠去開(kāi)溝、回填等工序，降低了施工難度和成本，提高了作業(yè)質(zhì)量和效率[5]。無(wú)溝鋪管機(jī)在對(duì)暗管進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，需要精確的控制埋管深度，就需要高精度的高程檢測(cè)與控制技術(shù)，來(lái)確保鋪設(shè)的管道的海拔高度，保證管道中的水順利排出。目前主要使用激光和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為高程檢測(cè)的檢測(cè)裝置[6-7]，該兩種方法的檢測(cè)裝置都是安裝在犁頭或掛載架上部，通過(guò)縱向距離來(lái)獲取犁頭底部的相對(duì)高度。

只有犁頭和檢測(cè)裝置的縱向位置保持不變，才能保證高程檢測(cè)精度，但如果車(chē)身沒(méi)有保持水平，犁頭與高程檢測(cè)裝置的縱向位置發(fā)生偏移，就會(huì)影響高程檢測(cè)精度，因此鋪管機(jī)的水平控制系統(tǒng)是鋪管機(jī)高程控制系統(tǒng)的前提條件。在國(guó)內(nèi)，王麗麗等[8-9]研究了1KPZ-250型開(kāi)溝鋪管機(jī)的整機(jī)控制系統(tǒng)，采用SCA60C-N1000060傾角傳感器實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛的水平控制，當(dāng)車(chē)身傾斜超過(guò)1°時(shí)，就會(huì)控制車(chē)輛進(jìn)行水平調(diào)節(jié)。趙士猛等[10-11]研究了無(wú)溝鋪管機(jī)的整機(jī)控制系統(tǒng)，包括高程控制系統(tǒng)，水平控制系統(tǒng)和導(dǎo)航控制系統(tǒng)，其中水平控制系統(tǒng)使用姿態(tài)傳感器和水平傾角傳感器，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合后得到的水平傾角，其檢測(cè)的波動(dòng)范圍均在1°以?xún)?nèi)。卜一晨等[12]使用激光技術(shù)實(shí)現(xiàn)了整平機(jī)的水平控制。

研究以V形犁式無(wú)溝鋪管機(jī)為研究對(duì)象，提出了基于風(fēng)險(xiǎn)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償水平檢測(cè)方法，使用Kelman濾波分別檢測(cè)主機(jī)車(chē)架的水平傾角和掛載架后下控制臂的水平傾角，通過(guò)基于風(fēng)險(xiǎn)的自適應(yīng)補(bǔ)償水平檢測(cè)方法，提高了后下控制臂的水平檢測(cè)精度。尤其是在車(chē)輛前后方向上發(fā)生較快傾斜的情況時(shí)，該方法能夠有效改善因車(chē)架抖動(dòng)造成檢測(cè)的前后水平傾角大幅抖動(dòng)的問(wèn)題。

1 無(wú)溝鋪管機(jī)工作原理

1.1 無(wú)溝鋪管機(jī)整機(jī)工作原理

V形犁式無(wú)溝鋪管機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，其鋪管原理為：該無(wú)溝鋪管機(jī)在前進(jìn)過(guò)程中，拉動(dòng)犁頭，將前方的土壤切割開(kāi)，犁臂有向上的坡度，能夠?qū)⑶懈钕聛?lái)的土垡抬升起來(lái)，排水管能夠通過(guò)犁臂內(nèi)部導(dǎo)管輸送至犁頭底部，放于土垡下方，車(chē)輛繼續(xù)行走，土垡就會(huì)自動(dòng)填埋排水管，無(wú)需開(kāi)溝和填溝操作，提高了鋪管效率。

圖1 無(wú)溝鋪管機(jī)整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖Fig. 1 Mechanical structure of trenchless pipe laying machine1.V形犁頭 2.掛載架 3.駕駛室 4.發(fā)動(dòng)機(jī) 5.車(chē)架

圖2 地面不平情況下鋪管機(jī)狀態(tài)示例圖Fig. 2 Example diagram of vehicle state when the ground is uneven

如圖2所示，在鋪管作業(yè)時(shí)會(huì)遇到地面不平的情況，車(chē)輛會(huì)發(fā)生傾斜，設(shè)其傾斜角度?，犁頭管道出口實(shí)際位置比垂直時(shí)檢測(cè)的位置靠上，誤差為ΔD。

ΔD=D(1-cos?)

式中：D——高程檢測(cè)裝置和犁頭管道出口距離，m。

只有將掛載架調(diào)整至水平后，方可有效的進(jìn)行高程檢測(cè)。因此需要對(duì)鋪管機(jī)進(jìn)行水平檢測(cè)與控制，才能保證鋪設(shè)管道的高程精度。根據(jù)美國(guó)ASTM 449-02提出的±3.05 cm高程誤差標(biāo)準(zhǔn)[13]，V形犁式無(wú)溝鋪管機(jī)的高程檢測(cè)裝置和犁頭管道出口距離最大為3 m，因此可根據(jù)上式得到水平檢測(cè)誤差需要低于8.177°，才能夠滿(mǎn)足無(wú)溝鋪管機(jī)水平檢測(cè)的需求。

1.2 鋪管機(jī)結(jié)構(gòu)組成

無(wú)溝鋪管機(jī)水平控制結(jié)構(gòu)主要由車(chē)架和掛載架組成，掛載架通過(guò)中間軸承連接在車(chē)架前方，如圖3所示，能夠通過(guò)左右調(diào)平油缸控制整個(gè)掛載架和犁頭的左右水平傾角。

圖3 無(wú)溝鋪管機(jī)調(diào)整結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 3 Schematic diagram of adjustment structure of pipe laying machine1. 排水管出口 2.翻折油缸 3.前后水平調(diào)節(jié)油缸 4.高程油缸 5.車(chē)架 6.左右調(diào)平油缸 7. 后下控制臂 8.高程傳感器調(diào)節(jié)油缸 9.排水管進(jìn)口

掛載架由雙級(jí)四邊形結(jié)構(gòu)構(gòu)成，如圖4所示。第一級(jí)掛載架為平行四邊形結(jié)構(gòu)，高程油缸能夠通過(guò)伸縮改變第一級(jí)掛載架的形狀，從而改變第二級(jí)掛載架和犁頭的高度。前后水平調(diào)節(jié)油缸能夠通過(guò)伸縮來(lái)控制第二級(jí)掛載架四邊形的形狀，從而控制后下控制臂的前后水平角度。在車(chē)輛進(jìn)行鋪管作業(yè)時(shí)，會(huì)遇到地面不平的情況，車(chē)輛會(huì)出現(xiàn)較大角度偏移，尤其在前后方向上發(fā)生偏移的情況下，因掛載架較長(zhǎng)，車(chē)架發(fā)生小幅度偏移就會(huì)引起掛載架發(fā)生大幅度的抬高或降低，影響掛載架上傳感器的檢測(cè)精度。

圖4 犁頭掛載架示意圖Fig. 4 Schematic diagram of plow mount1.V形犁頭 2.北斗天線調(diào)節(jié)油缸 3.犁頭板 4.后上控制臂 5.前上控制臂 6.前支撐臂 7.高程控制油缸 8.前下控制臂 9.中間控制臂 10.前后水平調(diào)節(jié)油缸 11.后下控制臂

2 水平檢測(cè)方法研究

2.1 鋪管機(jī)水平檢測(cè)數(shù)學(xué)模型

根據(jù)左右調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)機(jī)制，利用車(chē)輛的左右調(diào)平機(jī)構(gòu)得到簡(jiǎn)化圖，如圖5所示。

圖5 左右調(diào)平機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化圖Fig. 5 Simple diagram of left and right leveling mechanism

由圖5所示，可以根據(jù)三角函數(shù)公式得到左右傾斜角度

式中：A——左右調(diào)平油缸的長(zhǎng)度，m；

B——油缸上端與中間軸之間的距離，m；

S1——傳感器檢測(cè)的長(zhǎng)度，m。

當(dāng)左右調(diào)平油缸變化ΔL時(shí)，拉線傳感器的長(zhǎng)度變?yōu)镾1′，則變化后的傾斜角度

式中： ΔL——左右調(diào)平油缸變化長(zhǎng)度，m；

S1′——油缸變化后傳感器檢測(cè)的長(zhǎng)度，m。

最終可得到左右傾斜角度的變化量

因此可通過(guò)計(jì)算變化角度Δθ獲取車(chē)輛掛載架與車(chē)架的變化角度，可由車(chē)架的左右水平傾斜角度得到掛載架的左右水平傾斜角度[14]。

前后調(diào)平機(jī)構(gòu)為掛載架的第二級(jí)結(jié)構(gòu)，其簡(jiǎn)化圖如圖6所示。

圖6 前后調(diào)平機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化圖Fig. 6 Simple diagram of front and rear leveling mechanism

其中：邊K為中間控制臂，邊N為后下控制臂，因?yàn)榈谝患?jí)掛載架為平行四邊形結(jié)構(gòu)，因此邊K與車(chē)架縱向方向?yàn)槠叫薪Y(jié)構(gòu)，后下控制臂與中間控制臂的角度即為后下控制臂與車(chē)架的角度。令距離點(diǎn)O的20 cm 處的邊K和邊N上，分別標(biāo)記為K′和N′，S2為兩點(diǎn)之間的連線；L為前后水平調(diào)節(jié)油缸的長(zhǎng)度，可得到二級(jí)掛載架的夾角

因?yàn)镵′和N′同為20 cm，長(zhǎng)度相同，因此可以簡(jiǎn)化

當(dāng)前后水平調(diào)節(jié)油缸變化ΔL時(shí)，點(diǎn)K′和點(diǎn)N′之間的距離變?yōu)镾2′，則變化后的二級(jí)掛載架的夾角

可得到前后傾斜角度的變化量

在前后水平方向上，后下控制臂與車(chē)架的夾角可由K′和點(diǎn)N′之間的距離獲得，在前后水平油缸的變化下，其夾角也會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)變化Δα，可由車(chē)架的前后水平傾斜角度得到后下控制臂的前后水平傾斜角度[14]。

2.2 基于風(fēng)險(xiǎn)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償水平檢測(cè)方法

水平控制目標(biāo)為控制中間架的后下控制臂保持前后水平和左右水平。研究使用加速度傳感器、陀螺儀傳感器、拉線傳感器等多個(gè)傳感器對(duì)無(wú)溝鋪管機(jī)進(jìn)行水平檢測(cè)。其中拉線傳感器分別安裝于S1和S2處，可利用拉線的長(zhǎng)度檢測(cè)S1和S2的長(zhǎng)度，建立車(chē)架傾角與后下控制臂傾角之間的關(guān)系；加速度傳感器能夠檢測(cè)三維加速度，然后根據(jù)三維加速度可以解算出左右和前后方向上的俯仰角，即左右水平傾角和前后水平傾角，安裝于后下控制臂和車(chē)架中心位置處[15]；陀螺儀傳感器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)車(chē)輛的三維的角速度ω，安裝于車(chē)輛的后下控制臂上和車(chē)架中心位置處。

在無(wú)溝鋪管機(jī)發(fā)生角度偏移時(shí)，無(wú)溝鋪管機(jī)的車(chē)架偏移幅度相對(duì)于掛載架的偏移幅度要更小，加速度變化較小，能夠以較小的誤差通過(guò)加速度傳感器獲取車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)角度信息。相應(yīng)的，在無(wú)溝鋪管機(jī)發(fā)生角度偏移，尤其是在前后水平傾斜角度上，掛載架后下控制臂會(huì)受到較大的加速度變化，加速度傳感器的水平角度檢測(cè)精度下降。因此本研究可根據(jù)車(chē)架的水平角度與后下控制臂的水平角度的關(guān)系，通過(guò)車(chē)架的角度來(lái)對(duì)后下控制臂的角度進(jìn)行矯正補(bǔ)償，并提出了一種基于風(fēng)險(xiǎn)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償水平檢測(cè)方法[16-17]。

Kalman濾波算法能夠在噪聲和信號(hào)非平穩(wěn)的狀態(tài)下，降低觀測(cè)信號(hào)的隨機(jī)噪聲影響，是目前使用最為廣泛的一種最優(yōu)估計(jì)算法。本研究使用Kalman濾波算法對(duì)加速度傳感和陀螺儀傳感器對(duì)車(chē)輛進(jìn)行角度檢測(cè)。

本研究中傳感器的狀態(tài)方程

Xk=Ak,k-1Xk-1+Wk

式中：Xk——k時(shí)刻的狀態(tài)估計(jì)矩陣；

?k——k時(shí)刻的傾斜角度，(°)；

ωk——k時(shí)刻的角速度，(°)/s；

Ak,k-1——k-1時(shí)刻到k時(shí)刻的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；

Wk——預(yù)測(cè)噪聲矩陣；

T——采樣周期，s。

觀測(cè)方程

Zk=HkXk+Vk

=Xk+Vk

式中：Zk——k時(shí)刻傳感器的觀測(cè)矩陣；

Hk——觀測(cè)轉(zhuǎn)移矩陣，本研究取值為單位矩陣；

Vk——觀測(cè)噪聲矩陣。

設(shè)Wk服從均值為0，方差為Q的正態(tài)分布。Vk服從均值為0，方差為R的正態(tài)分布。首先進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)

Xk,k-1=Ak,k-1Xk-1

Pk,k-1=Ak,k-1Pk-1Ak,k-1T+Q

式中：Pk,k-1——預(yù)測(cè)協(xié)方差陣；

Q——預(yù)測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣。

計(jì)算濾波增益

Kk=Pk,k-1[Pk,k-1+R]-1

式中：Kk——k時(shí)刻比例系數(shù)；

R——觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣。

然后進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)

Xk=Xk,k-1+Kk(Zk-Xk,k-1)

最后對(duì)協(xié)方差陣進(jìn)行更新

Pk=(I-Kk,k-1)Pk,k-1

式中：I——單位矩陣。

根據(jù)Kalman濾波算法流程依次往復(fù)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取狀態(tài)估計(jì)后的傾角值。

該研究在獲取到車(chē)輛傾角值后，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償檢測(cè)，算法流程如圖7所示。該算法流程如下。

1) 通過(guò)Kalman濾波算法獲取車(chē)架和后下控制臂的傾角值。

2) 根據(jù)后下控制臂縱向方向上的加速度的變化量Δa得到后下控制臂水平檢測(cè)偏移風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)λ。本研究風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)

式中：λ——后下控制臂水平檢測(cè)偏移風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；

Δa——后下控制臂縱向方向上的加速度變化量，m/s2。

3) 自適應(yīng)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻后下控制臂水平傾斜角度，獲取后下控制臂較精確的水平傾角值。

前后方向傾角

左右方向傾角

式中：β——傳感器融合后前后傾角值，(°)；

φ——車(chē)架傳感器檢測(cè)的前后傾角值，(°)；

γ——后下控制臂傳感器檢測(cè)的前后傾角值，(°)；

δ——傳感器融合后左右傾角值，(°)；

π——車(chē)架傳感器檢測(cè)的左右傾角值，(°)；

μ——后下控制臂傳感器檢測(cè)的左右傾角值，(°)。

圖7 基于風(fēng)險(xiǎn)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償水平檢測(cè)方法流程圖Fig. 7 Flow chart of adaptive level detection method based on risk control

3 田間試驗(yàn)

在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市開(kāi)展田間無(wú)溝鋪管機(jī)水平檢測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)。將各個(gè)傳感器根據(jù)系統(tǒng)方案所述安裝在車(chē)輛的對(duì)應(yīng)位置。將無(wú)溝鋪管機(jī)的車(chē)架水平角度與后下控制臂水平角度進(jìn)行標(biāo)定，使得車(chē)架前后水平角度與后下控制臂角度相同，且記錄當(dāng)前時(shí)刻的拉線傳感器長(zhǎng)度，計(jì)算初始狀態(tài)下的角度。使用工控機(jī)，以10 Hz 的頻率采集各個(gè)傳感器的數(shù)值并保存，驗(yàn)證水平檢測(cè)系統(tǒng)精度。田間試驗(yàn)工作圖如圖8所示。

圖8 田間試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)圖片F(xiàn)ig. 8 Pictures of field test site

3.1 靜態(tài)水平檢測(cè)試驗(yàn)

靜態(tài)水平檢測(cè)試驗(yàn)主要用來(lái)驗(yàn)證算法是否滿(mǎn)足車(chē)輛水平狀態(tài)檢測(cè)需求。首先將車(chē)輛啟動(dòng)，將車(chē)輛隨機(jī)處于某種狀態(tài)，并實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛后下控制臂的傾角值，將數(shù)據(jù)記錄并保存。該試驗(yàn)隨機(jī)選取了3組不同姿態(tài)進(jìn)行車(chē)輛傾斜角度的檢測(cè)。其后下控制臂的前后方向水平傾角檢測(cè)結(jié)果如圖9所示。后下控制臂左右方向傾角檢測(cè)結(jié)果如圖10所示。3組水平傾角檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示。

圖9 前后水平傾角檢測(cè)結(jié)果Fig. 9 Test results of front and rear deviation anglearm

圖10 左右水平傾角檢測(cè)結(jié)果Fig. 10 Left and right deviation angle detection results

表1 靜態(tài)水平傾角檢測(cè)數(shù)據(jù)表Tab. 1 Static horizontal inclination detection data

根據(jù)三組不同的數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果可以得出，該方案所獲得的角度值的波動(dòng)范圍較小，均方差相對(duì)較小，都能控制在0.03°之內(nèi)，其中前后方向上的最大的波動(dòng)幅度為0.858°，左右方向上的最大的波動(dòng)幅度為0.778°，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水平檢測(cè)誤差標(biāo)準(zhǔn)8.177°，能夠滿(mǎn)足無(wú)溝鋪管機(jī)水平檢測(cè)的需求。

3.2 動(dòng)態(tài)水平檢測(cè)試驗(yàn)

進(jìn)行動(dòng)態(tài)水平檢測(cè)試驗(yàn)，驗(yàn)證鋪管機(jī)在出現(xiàn)較快傾斜時(shí)，本文方法的水平傾角檢測(cè)精度。首先進(jìn)行左右傾斜角度動(dòng)態(tài)測(cè)試，首先將車(chē)輛駛過(guò)左右方向上具有傾斜角度的斜坡上，其試驗(yàn)結(jié)果如圖11所示。

圖11 左右傾角動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果Fig. 11 Dynamic test results of left and right inclination angle

通過(guò)左右水平傾斜動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，因?yàn)檐?chē)輛的履帶比較長(zhǎng)，出現(xiàn)左右傾斜時(shí)，車(chē)輛左右水平角度變化幅度不大，從而可得到?jīng)]有該算法和有本文算法，其檢測(cè)結(jié)果幾乎相同。在左右方向上，可以不用考慮車(chē)輛角度變化較快而造成左右角度檢測(cè)精度降低的問(wèn)題，可直接使用兩組傳感器進(jìn)行自適應(yīng)融合得到車(chē)輛后下控制臂的左右水平傾角。

對(duì)鋪管機(jī)進(jìn)行前后水平傾角動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，使用車(chē)輛開(kāi)到一個(gè)前后方向具有一定坡度的斜坡上，讓車(chē)輛逐漸向前行駛，實(shí)時(shí)獲取車(chē)輛的檢測(cè)數(shù)據(jù)。該動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的結(jié)果如圖12所示。

圖12 前后傾角動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果Fig. 12 Dynamic test results of front and rear inclination angle

根據(jù)前后水平傾角動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的結(jié)果可得到，當(dāng)車(chē)輛出現(xiàn)較大的傾角變化時(shí)，由于掛載架比較長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)大幅抖動(dòng)情況，使傾角檢測(cè)變化最大達(dá)到-24.46°，直到48.6s時(shí)，才達(dá)到有效檢測(cè)角度，其檢測(cè)不能及時(shí)有效的反應(yīng)到車(chē)輛的前后傾斜變化。本文使用的基于風(fēng)險(xiǎn)的自適應(yīng)補(bǔ)償水平檢測(cè)方法，傾角檢測(cè)變化最大為-5.62°，比目標(biāo)角度-4.93°僅差0.69°，最大波動(dòng)量較小，能夠有效的檢測(cè)出車(chē)輛的角度變化，并且在37.8 s時(shí)就達(dá)到目標(biāo)傾斜角度，比原始檢測(cè)方法檢測(cè)時(shí)間快10.8 s。檢測(cè)方法對(duì)前后水平傾角檢測(cè)具有較好的動(dòng)態(tài)檢測(cè)能力，提高了無(wú)溝鋪管機(jī)的水平檢測(cè)性能，為鋪管機(jī)水平控制奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

1) 研究提出基于風(fēng)險(xiǎn)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償水平檢測(cè)方法，該方法通過(guò)鋪管機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)關(guān)系，采用車(chē)架的水平傾斜角度來(lái)補(bǔ)償后下控制臂的水平傾斜角度，利用后下控制臂的縱向加速度來(lái)檢測(cè)車(chē)輛是否有快速傾斜的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)較大時(shí)，水平傾斜角度檢測(cè)值傾向于車(chē)架的水平傾角，減小掛載架因過(guò)快傾斜而導(dǎo)致水平狀態(tài)檢測(cè)精度下降的影響。

2) 通過(guò)田間靜態(tài)水平檢測(cè)試驗(yàn)，表明該算法的前后方向最大波動(dòng)幅度為0.858°，左右方向最大波動(dòng)幅度為0.778°，水平檢測(cè)波動(dòng)范圍較小，能夠滿(mǎn)足無(wú)溝鋪管機(jī)靜態(tài)水平檢測(cè)的需求。

3) 通過(guò)田間動(dòng)態(tài)水平檢測(cè)試驗(yàn)，表明該算法在水平傾角發(fā)生較大變化時(shí)，尤其是前后傾角發(fā)生變化時(shí)，該方法比原始方法提前10.8 s檢測(cè)到車(chē)輛的目標(biāo)傾斜角度。并且檢測(cè)的傾角與目標(biāo)角度最大波動(dòng)量為0.69°，波動(dòng)量較小，減小車(chē)輛掛載架出現(xiàn)抖動(dòng)帶來(lái)的影響，為控制系統(tǒng)提供較精確的水平狀態(tài)檢測(cè)信息。