应用变论域模糊PID的直流电机调速系统

基于PID控制与模糊控制各自的优点,将模糊控制与常规PID控制相结合,并运用变论域的方法,设计了变论域自适应模糊PID控制器.然后,以直流电机为模型,实现对其转速的控制,使用Matlab进行可行性研究,并将其仿真结果与PID控制和模糊控制的仿真结果进行比较.结果表明,基于直流电机的变论域自适应模糊PID控制器的控制效果明显优于常规PID控制和模糊控制.     

气吸式播种机气力系统研究

气力系统是气吸式播种机的关键部分,决定着播种机的播种质量.文章研究了在不同作业速度下,排种器气室真空度为3、4、5和6 kPa对播种合格率和漏播率的影响规律,结果表明,真空度为5和6 kPa时排种器保持良好工作性能,进而测定真空度为5 kPa时的风量为7.4×10-3~8.0×10-3 m3·s-1,真空度为6 kPa时的风量为8.0×10-3~8.8×10-3 m3·s-1,根据以上结果绘制气力系统真空度和风量特性曲线,为气吸式播种机风机的选用提供依据     

吸盘式精密播种装置气力吸种部件流场仿真分析

以吸盘式精密播种装置为研究对象,应用CFD技术数值模拟吸种盘不同吸孔直径、气源真空度和气吸室形状下气力吸种部件内气流的压力场,并进行试验验证。仿真结果表明:较大的吸孔直径可提高吸种能力,但气吸室内压力呈不均匀分布趋势,影响吸种性能;较大的气源真空度有利于提高吸种能力,且不影响气吸室流场的均匀分布;气吸室形状对吸种能力和吸种均匀性均不造成影响。试验分析与仿真分析结果一致。对于自制吸盘式精密播种装置,播种水稻种子时吸种盘上吸孔孔径2.0 mm左右、真空度为6.7~15.0 kPa时具有较好的吸种效果。     

气吸式烟草精量装盘播种机的设计与试验

为了克服气吸式烟草装盘播种机播种精度不高,吸孔易堵塞,故障率较高的缺点,研制出了新型气吸式烟草精量装盘播种机.其气吸式烟草精量排种器采用内空的排种滚筒结构,滚筒内安装有固定不动的滚筒配流轴,二者之间形成负压区、常压区、高压区3个密闭空间,滚筒上的吸孔旋转到负压区时实现吸种,旋转到常压区实现投种,旋转到高压区清理吸孔.此外改进了现有基质的1次填充压穴为2次填充压穴,在出盘端增设了自动堆垛装置.试验结果表明:新型气吸式排种器,其空穴率＜1.5％,每盘单粒率≥82％,工作效率达600盘·h-1.     

超级稻育秧精密播种器内部流场的数值模拟

为分析超级稻育秧精密播种器吸种性能的影响因素,及精密播种部件内部气室流场的变化规律,利用FLUENT对气吸式滚筒内部气室三维流场进行了研究。模拟计算采用三维、可压、黏性、湍流模型和SIMPLE数值计算方法,通过计算发现,在气吸式滚筒有涡流产生;进入吸孔的气流,以一定的倾斜度与吸孔内壁产生碰撞;随着气体逐渐远离滚筒内壁,气体的碰撞和分离沿滚筒轴截面产生多个旋涡。研究结果表明:采用内部流场数值模拟可获得试验中难以得到的吸孔和气吸式滚筒内部流动规律,不同直径的吸孔对气流有着明显的影响,直径为1.5 mm吸孔的速度流线分布最好、吸种性能最佳。     

铁观音茶烘焙机温度小超调模糊-PID控制

针对模糊控制的不足和PID控制的缺点,提出铁观音茶烘焙机模糊-PID分段控制策略,综合了模糊控制和PID控制的优点,对传统模糊控制方法与PID参数整定进行了改进,使得系统在小超调的情况下获得最短的温度调节时间.仿真与试验结果表明该控制器设计方法简单实用,具有良好的控制效果.     

水平吸盘式水稻育秧精密播种装置吸种真空度的研究

为完善气吸式精密播种装置的设计理论,对水平吸盘式水稻育秧精密播种装置的吸种理论进行研究,建立了压力梯度力、吸种最小真空度和吸种最大真空度的数学模型。分析结果表明:吸种真空度与吸附力和压力梯度力呈线性相关关系,所需吸种最小真空度取决于吸孔结构和吸种距离;吸种最大真空度为47.797 kPa。在自制的水平吸盘式水稻精密播种装置试验台上进行试验,结果表明:增大吸种真空度可提高播种装置的吸种性能,当真空度为2.4～3.6 kPa时,吸种合格率>97%,空穴率<3%;该试验装置具有较好的吸种效果,满足吸种指标要求。     

基于DSP的模糊自适应PID自行走式恒压喷雾系统

为了解决恒压自行走式喷雾系统供水系统干扰较大而难以建立精确数学模型的问题,提出了模糊自适应PID控制策略,将常规PID控制与模糊控制结合起来,通过调整微型水泵的转速,来实现恒压供水的快速性与可靠性.实践和仿真结果表明,该模糊自适应PID控制器较常规PID控制器具有更好的自适应能力,具有良好的应用前景.     

气吸圆盘式排种器智能设计与优化系统研究

【目的】气吸圆盘式排种器广泛应用于大型精密播种机,能够有效提高农作物播种效率、降低农业生产成本,促进我国农业生产发展。针对排种器传统设计方法中计算量大、设计效率低、研发周期长、试验和制造成本高等问题,构建了一套气吸圆盘式排种器智能设计与优化系统。【方法】基于对气吸圆盘式排种器的设计,采用基于本体式和产生式相结合的知识表示方法,建立设计知识库;采用基于规则和实例相混合的推理机制构建推理机;以Visual Studio编程软件为平台,利用VB.Net为开发语言对系统的人机交互界面进行设计;采用动态超链接库模式对SolidWorks软件进行二次开发,基于ADO.Net技术建立智能设计系统与MySQL数据库之间的链接;以吸室真空度、吸孔直径和吸孔个数为优化变量,合格指数、重播指数和漏播指数为评价指标,构建了DEMCFD气固耦合的仿真平台,通过开展三因素五水平二次回归正交旋转组合仿真试验,建立优化变量与合格指数、重播指数、漏播指数之间的数学模型。利用MATLAB软件并基于NSGA-II算法对此数学模型进行多目标优化并得到一组Pareto非劣解集,选取合格指数最高的一组解对排种器模型进行结构优化,...     

2ZBQ-3000型双层滚筒气吸式水稻播种机

我所经过两年的努力，成功地研制出了先进实用的２ZBQ－３００型双层滚筒气吸式水稻播种机。于２０００年３月经广西区农机局组织有关专家进行技术鉴定认为：该机关键技术双层滚筒气吸式播种装置和泥浆铺覆土工艺属国内首创（已取得国家专利权），整机性能指标达到国内先进水平     

气吸式谷子精量排种器性能试验研究

为实现谷子的精量播种,设计一种适应谷子这种小粒径作物播种的气吸式精量穴播排种盘。该排种盘具有成群分布吸孔的特点,可同时吸附多粒种子。利用该排种盘在计算机视觉排种器试验台上进行谷子排种性能试验。分别以合格指数、重播指数、漏播指数为评价指标,对排种盘孔数、排种盘孔径、排种盘转速和气吸室真空度4个因素进行单因素试验,得到了各因素作业时的较优范围。采用正交试验得到排种性能各因素的较优组合为:排种盘孔数4,排种盘孔径0.8mm,排种盘转速11.0r/min,气吸室真空度-1.2kPa,该组合下,谷子精量排种效果较好,穴粒数合格指数94%,重播指数4%,漏播指数2%,满足谷子精密播种要求。     

气吸辊式水稻精量直播排种器的设计与试验研究

针对我国现有水稻精量直播排种器对种子适应性差、伤种率高、排种速度低等问题,设计气吸辊式水稻精量直播排种器,并进行种子吸附条件分析,确定影响工作性能的参数;完成了参数的单因素试验和正交试验研究。结果表明:所设计的排种器能够满足水稻芽种的精量穴播和低伤芽率的要求;吸种针孔径与排种器吸种性能影响呈正相关趋势,吸种针孔径选择应大于0.60mm;影响排种器播种性能的因素主次顺序依次为吸种针孔径、吸种真空度、吸种辊转速,当吸种针孔径为1.55mm、吸种真空度为0.035MPa、吸种辊转速为50r/min时播种效果较好,吸种合格率为98%。     

作物精量播种中均匀株距的影响因素及应对措施

对影响均匀株距的因素进行了系统分析和研究,并以精量播种玉米为例,讨论了型孔的形状、尺寸及排种轮型孔处的线速度对其形成均匀株距的影响、提出采用气吸式与窝眼式相结合的结构形式,使气吸所需的真空度下降,优化吸种效果;利用零速投种,降低投种高度来提高播种精度;合理设计种沟形状以减少种子散射。     

飞机播种建立混播草场技术的研究

本文分析了不同地类与飞播成效的内在关系,提出了选择播区的标准。应用模糊聚类分析方法,划分出飞播草场类型,并提出了适宜的草种组合及播量。试验采用棋盘式和重复式作业法,显著地提高了均匀度及成效。混播草场的建成,从根本上改变了飞播形成的单一的沙打旺草场景观,取得了显著的效益。     

气吸式棉花精量穴播器的设计与试验

针对气吸式精量穴播器易漏气、能耗大、排种性能差等问题,设计了1种新型气吸式棉花精量穴播器,阐述了其结构特点和工作原理,对关键作业部件进行了设计,分析了其主要工作过程,确定了影响吸、排种性能的主要参数.田间试验结果表明:该穴播器能实现精量播种,排种性能稳定,真空度为4.5kPa时,作业速度可达1.0m/s,单粒率≥95.5%、重播率≤2.9%、漏播率≤1.6%,已在新疆大面积推广应用.     

基于PID算法的水稻直播机播量控制系统的设计与试验

【目的】为了解决现有的机械式水稻直播机镇压轮传动播种导致的漏播以及播量无法同步均匀调节的问题,实现水稻直播机播量自动精准调节。【方法】对现有苏南地区传统机械式水稻直播机进行自动化改造,设计了基于PID调速算法的水稻直播机播量控制系统。该系统在田间播种作业时,由设计的测速轮采集机具作业速度,结合设定的目标播种量和机具作业速度,依据播量控制策略得到排种轴理论转速;利用PID调速算法和编码器测到的排种轴反馈转速对直流电机进行闭环控制,可在线无极调节播量,从而实现精准播种。【结果】该系统排种电机空载时转速调整时间小于0.63 s,最大超调量8.21%,施加12.5 N·m负载时,排种电机最长回调时间为0.32 s。目标设计播量对应转速范围内,转速控制误差最大值小于7.21%,转速误差小于5.21%,田间播量误差小于4.92%。田间车速阶梯变化时,排种转速跟随响应及时,具有较高的排种同步性,与传统机械式水稻直播机相比播量调节性能显著提高。【结论】该系统自动化改造简便,重点改进了播量调节机构,提高了传统播种机播种性能,对传统机械直播机具有较高适配性。     

山西南部麦后短季棉机械化播种技术初探

通过对小麦收获后麦茬的不同处理和不同的播种机械使用,探讨其对麦后直播夏棉的出苗及生长发育的影响。结果表明,用秸秆还田机切秆灭茬、旋耕机整地后,用玉米播种机播种光籽棉种或用非标准棉花毛籽播种机,采用先播后浇的栽培技术,简约、省时、省工,棉花出苗好,为棉花增加了1周的有效生长时间,为麦后直播棉稳产、高产、优质提供了一定的保证。     

精密播种机排种自动控制装置

为提高精密播种机的播种均匀性。解决地轮打滑和手动调换链轮或调整排种器排种量的问题．研究了一种用于精密播种机的排种自动控制装置。系统由五轮仪、智能控制单元、人机接口单元和执行单元组成，可以完成数据的输入、处理和排种器转速的控制。作业时系统采用五轮仪测量播种机的作业速度。用步进电机代替地轮作为执行机构带动排种器转动，减小了地轮打滑对播种均匀性的影响。该控制装置可以直接对五轮仪直径、排种器孔数和播种量等参数进行设置，使用方便。试验结果表明，系统运行稳定，可保证排种器与五轮仪转速同步。提高了播种机的播量均匀性，达到了设计目标。     

耕种方式对小麦产量的影响

以矮抗58为试材,采取旋耕后直接播种（ CK）、旋耕＋耙实后播种、深耕（25 cm 左右）＋旋耕后播种、深耕（25 cm左右）＋耙实后播种4种耕种方式处理,研究了不同耕种方式对小麦生育进程、干物质积累动态、群体茎蘖数量动态以及小麦穗粒数、千粒重和产量的影响。结果表明：不同耕种方式对小麦生长发育进程、干物质积累动态、茎蘖数量变化动态以及穗粒数和千粒重均无显著影响,但对籽粒产量的影响达到了极显著水平。深耕（25 cm 左右）和耙实后播种均对小麦增产作用非常明显。采取深耕（25 cm左右）＋耙实后播种方式小麦产量最高,在生产上具有很好的推广应用价值。     

气吸式辣椒精量穴直播机的研制与试验

【目的】针对辣椒种植育苗移栽方式存在的成本高、劳动强度大和生产效率低等问题,结合南方辣椒种植模式和农艺要求,研制一种气吸式辣椒精量穴直播机。【方法】该机具由主机架、仿形机构、风机、传动系统、变速器、气吸式排种器、开沟装置和镇压装置等组成,可一次完成开沟、播种、覆土和镇压作业。利用负压取种和断压排种的原理,根据辣椒种子物理特性和播种要求,确定了气吸式排种器排种盘尺寸、排种孔数量和大小,满足播种精度和播种量要求。播种部分通过平行四杆仿形机构与主机架连接,可实现播种单体对地仿形,保证开沟和播种深度。【结果】播种量1～3粒/穴的平均合格率为91.16%,平均漏播率为0.18%,平均重播率为8.66%。不同穴距试验的播种穴距合格指数均大于89%,重播指数均小于4.85%,漏播指数均小于11%,穴距变异系数均小于23.77%,播深合格率为86%。【结论】整机工作性能满足辣椒种植要求,本研究可为蔬菜精密播种机的研制和开发提供参考。