电控液压马达驱动控制器的研究

变量施肥技术是精准农业技术的重要组成部分。由于施肥机是通过液压马达驱动的,设计了相应驱动方式下的基于单片机的控制器,该控制器通过串口RS232接收来自田间计算机的控制命令,进行解析处理后生成相应的I/O口信号,经过驱动电路放大后控制执行元件动作。同时,控制器利用车速度传感器、排肥轴磁阻转速传感器通过采样获得排肥轴转速信息,反馈给控制器实现闭环控制。变量施肥试验表明,所设计的变量施肥控制器能满足变量作业的要求。     

电液驱动式变量施肥闭环控制系统研究

变量施肥技术是精准农业技术的重要组成部分.由于施肥机是通过液压马达驱动的,设计了相应驱动方式下的基于单片机的控制器.该控制器通过串口RS232接收来自田间计算机的控制命令,进行解析处理后生成相应的I/O口信号,经过驱动电路放大后控制执行元件动作.同时,控制器利用车速度传感器、排肥轴磁阻转速传感器通过采样获得排肥轴转速信息,反馈给控制器实现闭环控制.变量施肥试验表明,所设计的变量施肥控制器能满足变量作业的要求.     

基于PLC的液压无级调速变量施肥控制系统的研究

设计了以PLC为控制核心、液压马达为执行机构的变量施肥控制系统。该系统由PLC控制器、信号采集单元、液压传动控制组成,通过使用step7-Mico/win32 V3.2编程软件实现了手动控制、GPS导航定位和无GPS定位三种变量施肥工作模式,并对其进行了控制精度试验。试验表明:在机具速度为6km/h,施肥量为300~1280kg/ha范围内时,马达转速的系统控制误差≤8%。     

变量施肥播种机电控液压驱动控制系统设计

以89C51单片计算机为核心,控制变量施肥的电控液压驱动系统.该变量施肥电控液压驱动系统实行闭环控制,将此系统用于变量施肥播种机,实现播种机变量施肥,可有效地提高系统的动态特性和稳态特性。     

智能控制变量施肥机械的试验设计

为提高肥料利用率,尽可能地消除化肥对农业环境造成的污染,设计研制了一种用于变量施肥的机械。该机械主要由信息采集系统、单片机控制电路、步进电机驱动装置、排肥设备组成。传感器采集的信息和机具前进速度输入给单片机控制中心,经运算,求出所需的脉冲数,输送给步进电机驱动器从而控制步进电机变速转动,进而驱动排肥轴输出所需施肥量。试验结果表明,该设备对尿素和碳铵的排肥误差率低于10%,施肥精度较高,可基本实现变量施肥,为下一步的改进和精度提高奠定了基础。     

基于PID算法的变量施肥控制系统设计

本变量施肥自动控制系统,可实现由DGPS定位、GIS确定的地块施肥量,通过PID算法结合了单片机控制和农业机械,将自动控制理论贯穿于整个系统,实现了机电一体化。单片机AT89C51通过RS232接口将上位机的给定施肥量等级与反馈等级比较得到差值,单片机中的增量PID算法子程序改变占空比,从而调节输出控制电压调节电机的转速来改变无级变速器的传动比,来改变排肥轮的转速,调节施肥量。     

精准农业变量施肥GIS系统研究

为提高我国农业的科技含量和现代化水平,研究设计了精准农业变量施肥GIS系统,该系统在GPS的定位下,可实现控制大豆变量施肥播种机进行变量施肥播种作业。该软件由VisualBasic6.0语言、地理信息系统MapObjects控件和Microsoft公司串行通信MSComm控件进行编程,通过机载计算机对变量施肥机构进行控制。大豆大面积试验表明,可显著提高单位面积产量。     

冬小麦双变量施肥控制策略研究

为实现冬小麦田间精准变量施肥,针对自行研制的基于光谱技术的冬小麦追肥机械的控制特性,构建双变量控制模型,研究确定系统最优控制策略。采用Bisquare估计稳健回归分析变量施肥机构的控制模型,在此基础上,从转速优先控制、开度优先控制以及双变量自适应控制3个方面研究分析变量施肥控制策略。为了兼顾变量施肥执行效率与控制精度,最终构建变量施肥控制序列查询表,通过查表法来实现双变量自适应控制。结果表明,通过查表法可以快速地获得目标转速和开度的控制量,然后将其输入模糊PID控制器中,运行模糊PID控制算法能够实现双变量精确控制,其中转速控制误差低于12.83%,平均误差小于9.84%;开度控制误差低于13.57%,平均误差小于9.34%。由此可见,本研究构建的变量控制模型与策略性能良好,可以满足冬小麦精准变量施肥的技术要求。     

机械驱动式精密变量施肥播种机的研制

根据精准农业变量投入的技术要求,研制成功国产变量施肥播种机。该播种机由变量控制器控制机械式无级变速器,根据GPS的位置信号,完成处方图设计的播种施肥作业。通过对播种机的静止和地块工作试验可知,变量施肥控制可靠,变量数据记录正常,播种作业效果良好。     

膜下滴灌施肥装置应用与探索

对石河子垦区主要团场膜下滴灌施肥肥料种类、装置与技术的现状进行了调研,分析了当前所使用的膜下滴灌施肥设备存在的不足之处,以及制约膜下滴灌施肥装置改进与升级的主要问题,在分析现有施肥装置的基础上,提出了解决问题的相关办法与方案,为研发膜下滴灌变量控制施肥装置,提高膜下滴灌条件下的肥料利用率,实现变量控制施肥、精量化施肥,提高作物产量和提供技术支持.     

苏南地区变量施肥电子处方图系统的构建与应用

为在苏南地区农村推广变量施肥技术提供一种可能的实施途径,根据苏南地区的农业生产实践经验,探讨一种简易的农田施肥处方的获取途径,并结合百度地图API构建变量施肥电子处方图系统,对系统结构和实现方法进行了详细介绍,重点讨论农田电子地图的构建与应用普通精度GPS模块实现田块快速定位识别的方法。以江苏省南京市双鱼龙庄13.3hm2试验田为测试对象,在Android设备上构建相应的电子处方图系统,并进行基于自然田块的定位识别性能测定试验和变量施肥试验。试验结果表明:系统测试数据稳定,定位信息经过卡尔曼滤波算法处理后,当测试点距离农田边界2m时,定位识别正确率达到86.8%,距离边界2m时,定位识别正确率达到100%。系统指导变量施肥机施肥,其实际播量相对误差小于5.9%。说明本系统能够有效识别作业位置,具备指导田间变量施肥的能力。具备在苏南地区农村推广应用的前景。     

采用16位单片机的拖拉机电液悬挂控制系统

将原有机械式液压悬挂控制系统改装为电液式悬挂控制系统,其控制核心采用了MCS96系列16位单片机系统;对电液悬挂控制系统进行了硬件和软件设计,并在室内仿真试验台上进行了试验验证。试验结果表明,系统具有较好的调节性能,能够满足对拖拉机悬挂控制系统的静动态要求。     

基于神经网络PID的纤维板调施胶控制系统的设计

基于神经网络的优点,设计了神经网络作为主控制器的对系统进行辨识的纤维板调施胶控制系统和神经网络作为辅助控制器来修正PID控制器的纤维板调施胶控制系统.分析了两种神经网络控制器的性能优劣.仿真表明,神经网络作为辅助控制器调节PID比神经网络作为主控制器的超调小,系统稳定时间更短.     

概念喷雾机底盘双侧液压马达自抗扰同步控制研究

针对复杂农林环境下植保喷雾作业对底盘智能化、柔性化等的需求问题,采用双侧液压马达同步回转系统数学模型分析法和外层自抗扰控制,内层PID协调控制的同步控制策略,提出一种液压直驱的概念喷雾机底盘,以离散化形式设计了3阶自抗扰控制器,并对双侧液压马达同步控制问题进行研究。通过SIMULINK仿真和试验台试验,结果表明:1)所制定的自抗扰同步控制策略相比传统的PID控制,系统响应更快速,其上升时间为1.2s,稳定时间3s;2)扰动工况下的双马达同步控制误差更低,其中,在马达2内部参数摄动下,双马达的试验同步误差峰值仅为-0.016rad,同步控制精度高于0.060%,而采用PID控制,双马达同步误差峰值可达-0.850rad,同步控制精度低于2.000%;3)自抗扰同步控制器具有更高的控制精度和扰动误差补偿能力,能满足喷雾机底盘直线行驶需求。该研究可为复杂农林环境下作业的行走机械底盘设计和液压系统同步控制提供理论参考。     

综合气候条件的变量施肥决策支持系统研究

实施精准农业是促进农业可持续发展的有效途径,而变量施肥是精准农业的核心.介绍了一种基于养分平衡法的变量施肥决策支持系统的功能及其组成,并将气候条件考虑到参数的确定中,初次利用气候条件确定其中一个参数-"目标产量",从而使施肥量更加合理.系统综合考虑了气候条件对目标产量的影响,比传统的以地定产法更贴近实际;以ASP.NE...