数字农业系统集成与运动仿真

数字农业精准生产技术平台建设的目的是开发一套新型农业精准作业系统以及完成系统各子系统的研究设计.为此,阐述了数字农业精准生产技术平台的构成、工作原理及要实现的目标,着重介绍各子系统的集成,包括平台车体的装配及运动仿真、各功能模块的衔接、机电设备的安装与布线,提出了比较具体的研究方案及技术路线.     

数字农业试验平台硬件设计

设计了数字农业试验平台车的硬件体系结构及其各个部分的组成结构.平台硬件体系由车载工控机子系统、运动控制子系统、视觉处理子系统和无线通信子系统等4个子系统(模块)组成.车载工控机系统采用研华一体化工作站-AWS-8248VTP,运动控制子系统由TI公司的TMS320LF2407A快速DSP运动控制芯片、步进电机和电机驱动器组成,视觉处理子系统由摄像头组成,无线通信子系统采用海信数码Hi-Link UW210g无线网络适配器,为数字农业技术的研究提供了较为理想的试验平台.     

数字农业平台及位置测量系统

随着现代科学技术的迅速发展。信息时代的经济也打上了数字化的烙印。具有明显的数字化特征。为此，阐述了数字农业精准生产技术平台的构成、工作原理及要实现的目标。着重介绍了高精度的摩擦轮光电位置测量系统的设计，解决了数字农业精准生产技术平台在轨道行驶时的位置测量问题。     

农用电动机控制系统设计

主要分析了数字农业平台中的电机选择，得出了对于数字农业平台应该选择无刷直流电动机。基于DSP（数字信号处理）技术，以及无刷直流电动机自身的特点，完成了电动机控制系统的设计与实现，设计内容中还包括了检测电路、驱动电路以及电源设计。研究电动机控制系统对于数字农业起到了很大的促进作用，尤其是针对精准度要求高的工农业。      

农业机械自动化作业系统集成技术与设计

农业机械自动化作业系统集成技术成为提高农业生产效率和降低劳动成本的关键因素。该文全面论述了传感器技术、监测系统、信息技术在农业机械自动化作业中的应用特点,阐述了不同设备和系统相互融合下农业机械自动化作业系统自动化、精准化和智能化的实现方法与设计思路,并提出农业机械自动化作业系统及关键技术的发展趋势和主要研究方向,旨在为农业机械自动化作业系统的设计和应用提供指导,并为农业现代化进程提供技术参考。     

柔性底盘驱动控制系统设计

为了实现农业运作平台的数字化,设计了一套基于偏置轴驱动轮的柔性底盘控制系统。主要进行了单轮驱动控制系统的设计:驱动控制器接收中央控制器输出的信号,决定电磁摩擦锁绕组的锁紧力和平衡位置电机的转动位置;控制器中单片机将相对转角与油门信号叠加作为输出控制信号,通过集成驱动电路,采用PWM方式控制轮毂电机速度。     

数字农业试验平台运动方向切换机构的设计

数字农业试验平台是进行数字化精准耕作试验研究的硬件载体,为达到精准试验的目的,平台行进在两幅宽度不同且垂直交叉的轨道上.为解决平台在轨道交叉处进行运动方向垂直切换的问题,采用机械传动方式,应用平面四杆机构原理,通过齿轮驱动使悬挂在平台摇臂上平面四杆机构形式的纵向轮系统整体同步升降,带动平台整体升降,从而控制纵向轮和横向轮能够交替行进在自身轨道上,避免了四轮同步驱动时的运动干涉,达到平台运动方向垂直切换的目的.     

LabWindows/CVI的多线程技术在农业机器人中的应用

当今,高性能的通用型农业机器人一般采用关节式的机械结构,每个关节独立安装驱动电机,通过计算机控制驱动单元的功率放大电路,实现机器人的操作。为此,介绍了为改善农业机器人控制系统的实时性能,在LabWindows/CVI5.0平台中,运用Windows操作系统的多线程技术,实现5自由度农业机器人的控制方法。实验结果表明,该方法有效地解决了原控制系统实时性差的问题。     

农业物联网技术研究进展与发展趋势分析

以人力为主的现有生产模式与劳动力持续减少、人均农业资源匮乏与农业资源利用率低、新农民年轻化与劳动力老龄化是阻碍我国农业实现现代化的主要矛盾。依赖智能装备实现精准化、自动化和智能化的农业生产,提高农业生产率、资源利用率和土地产出率,是解决以上矛盾的重要途径。农业物联网是以挖掘农业生产力、提高农业装备精准化水平、实现农业生产智能化的新兴技术,集农业信息感知、数据传输、智能信息处理技术于一体,并根据大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖以及农产品物流的重大需求,形成典型的产业应用。本文重点总结了近年来农业信息感知方向在农业个体标识研究与感知机理及工艺的最新发现、农业信息传输方向在低功耗广域网的最新成果、农业智能信息处理方向的农业大数据技术与农业人工智能技术的重大突破,提出以农业业务模型驱动农业业务控制、以设备管理设备的农业物联网架构,人的主要角色是实时数据与价值信息的消费者,农业物联网驱动的农机装备智能化作业是最主要的劳动力来源;进而对比国内外农业物联网技术应用与集成现状,分析农业物联网发展的制约因素,提出我国农业物联网发展策略,最终得出农业物联网技术的未来研究重点与发展方向。     

黑龙江省数字农业建设初探

数字农业是现代农业技术与计算机技术和网络通信技术、空间信息技术相结合而形成的新型农业技术,是21世纪农业发展的新型模式.黑龙江省发展数字农业具有重要的理论和现实意义,而且已具备一定的基础.为此,在分析数字农业的涵义及其技术体系的基础上,结合国内外数字农业建设的实践与经验,提出了黑龙江省数字农业建设的总体框架,指出黑龙江省现阶段数字农业建设的主要内容是尽快制定数字农业标准体系、加快建设数字农业基础信息平台以及应用业务平台、实时开发与研制农业专家模型与管理决策支持系统等.根据黑龙江省实际情况,提出了黑龙江省数字农业建设的对策与建议.     

农业装备自动控制技术研究综述

随着信息与控制理论的发展，自动化控制技术在农业装备领域广泛应用，促进农业生产的智能化、现代化与规模化。运动控制和作业控制是智能农机自动控制技术的两大核心内容，为无人农机在复杂环境下的高精度自主导航安全行驶和精准作业提供保障。速度控制与转向控制是智能农机运动控制的基础，导航跟踪控制是智能农机运动控制的主要内容。本文阐述了智能农机速度控制与转向控制的研究进展，总结归纳了基于几何模型、基于运动学模型和不依赖于模型的自动导航跟踪运动控制方法。然后，着重分析了智能农机在耕、种、管、收等各环节的作业机构控制以及多机协同作业控制方法。最后，指出构建更加精准的农机数学模型，研究面向复杂场景的先进底盘运动控制技术，发展人工智能与控制理论深度融合的农机控制技术以及提升农机农艺相结合的多机协同控制技术是未来智能农机自动控制技术的发展方向。     

虚拟仪器技术在农业机械测试中的应用

本文概述了虚拟仪器的系统构成及软件结构，叙述了虚拟仪器技术在农业机械自动化测试领域的应用及发展前景。     

农用车辆自主导航控制系统设计与试验

集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模型,依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型,综合2个模型确立了航向与横向控制系统开环传递函数,基于PID理论设计了航向与横向控制器。试验结果表明:软硬件系统运行稳定;初始航向偏差在-86°与84°时,调节时间均在2 s以内,稳定后航向跟踪的精度均在1°以内;初始横向偏差在0.7 m和1.2 m时,横向偏差的最大值分别为10.4 cm与9.2 cm,横向偏差平均值分别为6.4 cm与3.5 cm,横向偏差标准差分别为2.6 cm与1.7 cm,横向控制器能够使系统平滑稳定地跟踪期望路径,跟踪精度在厘米级。     

农业机械远程监控管理信息系统研究

基于GPS、GPRS和GIS的农机远程监控管理信息系统是一个高科技信息集成系统,由车载终端、通信网络和监控管理调度中心3部分组成。车载终端通过车载GPS和传感器对农机进行定位、获取农机工作状态信息并实时显示,系统通过GPRS无线通信网络对收集的农机作业数据进行打包发送,传送到监控管理调度中心网络服务器中,完成与车载终端的链接及数据存储。此系统能有效对农机作业进行监控与调度,提高了农机作业效率,减少了生产与管理成本。     

MCS-A型农情测控仪的设计

针对目前我国设施农业中环境因素检测劳动强度大、效率低、准确性差、成本高等问题,研制一种以单片机为控制核心的农情测控仪。介绍该测控仪的工作原理与软、硬件设计,检验其主要技术指标及系统运行可靠性。经验证,该测控仪结构简单,运行可靠,能满足测控精度要求,性价比较高,适宜在农业设施中应用推广。     

农业机械导航关键技术发展分析

自动导航技术是农业机械在农业环境中进行自主控制和智能控制的关键技术,对农业生产精细化、规模化、智能化研究有着重要意义。为此,首先介绍了农业自动导航的关键技术,并通过分析国内外文献,阐述了国内外在导航感知系统、导航控制算法和车辆转向控制系统方面的研究现状,最后指出农业机械自动导航技术的发展趋势和展望。     

马铃薯联合收获机控制系统设计

马铃薯是世界上仅次于小麦、水稻和玉米之后的第四大粮食作物,世界种植面积约2200万hm 2[1]。我国现阶段的马铃薯联合收获的机械化程度并不高,存在着操作复杂,电气化程度低,人工投入大等问题,为此研制出适应我国北方规模化种植区的马铃薯联合收获机,操作简便,机电液仪结合自动化程度高,减少雇工、降低劳动强度,改善我国马铃薯收获的机械化状况,提高农业机械化技术水平。以德沃集团设计的4UML-180牵引式马铃薯联合收获机为基础,为其设计了一套收获机控制系统,以解决上述问题。     

科学技术是农产品质量控制的根本保证

文章认为农产品质量控制过程研究是世界各国政府和科学家共同关心的重大问题,是农业产业结构调整的需要,是提升产品质量与保障质量安全的需要,特别是我国加入WTO后的需要;同时提出了加速繁殖优质品种、严格控制各种污染、加强与之相关的基础与关键技术研究的作物产品质量控制过程研究的可能途径。     

生态体系下农业病虫害的生物防治措施

农作物的病虫害是农业丰产丰收的大敌,其防治措施一直是农业生产技术研究的重要课题.目前防治病虫害的方法主要有化学农药控制和生物防治,通过化学农药控制的方式会因为农药残留对食用者的身体健康构成威胁,而通过生物防治的方式可以有效地降低这种风险.     

农用无人机飞行控制中的英语语言理解名词汇聚

农用无人机飞行作业中会受到各种因素影响,实际航线与规划航线之间存在偏差,要精确控制飞行状态,才能按照规划的航线飞行。增强无人机的智能性和自主性是解决这个问题的有效途径,自然语言理解可以作为技术基础。为此,研究了英语语言理解在农业拍摄无人机飞行控制中的作用,并对名词汇聚进行重点分析;列举了无人机状态监测、定位导航和姿态控制这3种控制功能的代表性名词,名词类型以普通名词和事件名词为主。这种方法可以控制无人机按照预定的航线和高度飞行,并能对环境变化做出迅速的反应。因此,英语语言理解名词汇聚可以提高农用无人机控制的精确程度,有助于实现自主飞行。