基于GNSS航向微分和MEMS陀螺仪的农机轮角测量方法

【目的】设计一种农机前轮转角测量方法,代替安装复杂的连杆式轮角传感器。【方法】采用GNSS天线测量航向和速度,MEMS陀螺仪测量车身和车轮的合转动速率,计算MEMS陀螺仪与GNSS航向微分差值,获得车轮转动速率;设计自适应卡尔曼滤波器进行信息融合和校正,获得车轮转向角,并进行性能验证和田间应用试验。【结果】与连杆式轮角传感器测量结果对比,轮角测量方法的拖拉机在偏离航线2.5和1.5 m进行上线时,平均绝对误差(MAE)分别为1.13°和0.87°,均方根误差(RMSE)分别为0.90°和0.68°,上线时间分别为29.4和23.5 s;以4 km/h田间导航应用时,MAE为0.44°,RMSE为0.87°,满足拖拉机旱地作业要求。【结论】GNSS航向微分和MEMS陀螺仪轮角测量方法与连杆式轮角传感器测量性能相当,能够替代轮角传感器用于较低速农业机械导航。     

紫色土细沟侵蚀输沙能力研究

本研究采用体积置换法获得的细沟水流含沙量随沟长变化的过程数据,估算得到不同水力条件下的最大含沙量,进而计算水流的输沙能力.实验采用不同坡度(5°,10°,15°,20°,25°)、流量(2,4,8min/L),测量紫色土细沟侵蚀输沙数据,分别采用细沟侵蚀含沙量随沟长变化的输沙过程的实测和拟合最大含沙量、细沟侵蚀剥蚀率为0时的含沙量3种方法确定紫色土细沟水流的输沙能力.结果显示,输沙能力随流量呈线性增加,随坡度呈对数增大,流量较坡度对输沙能力的影响更大.同一坡度下,流量越大,输沙量趋于输沙能力所需的沟长越短;同一流量下,坡度5°~15°时,坡度越大,输沙量趋于输沙能力所需沟长越短,坡度15°~25°时,输沙量趋于输沙能力所需沟长随坡度增加变化不大.相关性分析可知,3种方法计算得到的输沙能力基本一致.     

悬挂式深松机耕深自动测量及控制方法的研究

针对目前悬挂式深松机耕深自动测量系统在一定坡度的斜面上作业时,不能准确反映深松作业的实际耕深,提出了一种耕深自动测量通用数学模型。在下拉杆上安装角度传感器,利用最小二乘法建立水平作业面上的下拉杆角度与深松机耕深的数学模型,通过在拖拉机车身上安装角度传感器实时测量作业面的坡面角度,综合利用下拉杆角度和车身角度建立耕深自动测量通用数学模型。由于拖拉机-悬挂-深松机三者组成刚性连接,在作业面中出现起伏状况时容易造成实际耕深过深或过浅,所以提出了一种以下拉杆角度为控制目标的耕深控制方法。确定目标耕深后,通过水平作业面耕深测量数学模型换算得到下拉杆的角度作为目标角度,利用车身的实时测量角度进行1次目标角度的修正;车身角度变化反映作业面的起伏,利用车身角度的变化量对目标角度再次修正。2次修正确定最终的目标角度。通过提高耕深的测量精度和控制精度,以提高深松作业效果和作业质量。     

W50A型挖穴机

<正>W50A挖穴机是我国近期发展起来的一种新型农机具,使用挖穴机可进行植树造林、林木追肥和立桩的挖穴作业。工作原理是指机器通过钻头的切削、升运作用甩出土壤从而形成洞穴,该机适用于坡度小于20°的山地、沙地、硬质土地等的作业。产品参数配套动力:30千瓦挖穴直径:50厘米     

自动导航拖拉机的农机具作业精度研究

针对自动导航拖拉机带农机具作业时农机具跟踪误差会被放大的问题，提出了1种能够提高农机具作业精度的拖拉机导航算法。采用路径跟踪误差最小的优化控制方法，研究拖拉机自动导航作业时引起机具误差大的因素及改进方法，设计具有农机具误差项的拖拉机模型预测控制算法，对该算法进行可行性试验及对比试验。试验结果表明采用带机具误差项的算法使农机具横向偏差平均降低了42.36%，横向偏差标准差平均降低了40.91%，航向角最大偏差平均降低了6.11%,航向角偏差标准差平均降低了31.04%。结果表明增加农机具误差项的模型预测控制算法能有效提升农机具的作业精度。     

基于计算机智能控制的农田深松作业管理器

根据对农机具进行深松作业的技术要求,设计了一种智能深松机作业控制器;通过在农机具上安装该智能控制管理器,可以对作业机械的作业质量、作业数量等情况给予如实记录,并实施有效控制,以便监管;展示了通过现代科技创新对农机田间作业的科学管理。     

正确使用农机具的注意事项

农机具的技术状态关系到农业机械的作业质量,关系到能否抢抓农时和保证农业生产效率。同时农机具的技术状态涉及农户的财产和人身安全。所以在农业机械化蓬勃发展、农机具数量不断攀升和农机具活动量不断加大的今天,合理、正确使用农机具及保持农机具良好状态,是保证农机具发挥其作业质量和农业生产顺利进行的关键。本文总结了正确使用农机具的要点,为农机具合理操作、促进农机化健康发展提供参考。     

棚室耕整机具的研究

根据农艺要求及蔬菜棚室内作业对农机具的要求,研究了用电动机作动力的小型旋耕机。这是一种结构简单,机型小,性能可靠、没有污染,有利于作物生长发育,适用于温室、大棚内耕整地作业的农机具。经在土槽和室外试验证明,该机具碎土性能好,工作平稳。     

基于DSP的水田平地机倾角传感系统设计与试验

平地机车身倾角是水田平地机平地铲自动调平控制的重要反馈信息。为满足平地铲自动调平的倾角测量精度要求,达到水田精准平整、减少水资源的浪费、提高水稻产量的目的,设计了一种基于DSP的水田平地机倾角传感系统。采用惯性加速度计和陀螺仪作为倾角传感系统的倾角测量传感器,分析了倾角传感系统倾角测量原理、设计了硬件系统和基于卡尔曼滤波器的传感器融合算法。倾角传感系统综合利用加速度计所测的重力加速度分量和重力加速度的三角关系以及陀螺仪所测的角速度和车身倾角的导数关系测量获得平地机车身倾角;采用三轴加速计ADIS16300、陀螺仪ADXRS453和DSP处理器TMS320F28069等器件组成倾角传感系统的硬件系统,其中DSP处理器主要实现传感器数据采集、算法执行和数据通讯等功能;以平地机真实倾角和陀螺仪零位偏差作为系统状态向量,建立系统状态方程和测量方程,通过离散化卡尔曼滤波器递归融合得到平地机车身实时倾角。通过三轴多功能转台对倾角传感系统的卡尔曼滤波融合算法测量精度进行了试验。试验结果表明:该倾角传感系统在静态和动态时均能准确地测量平地机车身实时倾角。静态测量时车身角度平均绝对误差≤0.01°,均方根误差≤0.01°,最大误差0.07°。动态测量时车身角度平均绝对误差≤0.18°,均方根误差≤0.20°,最大误差0.41°。说明该系统为水田平地机平地铲自动调平控制提供了低成本倾角测量方案。     

明发牌双筒手提式播种器

宽甸县处于北部山区,大部分是丘陵和山坡地,土质多为黄砂土,旱田作物主要以玉米、大豆为主,仅灌水地区播种面积就达3.4万亩。受土地规模、地块分散和土质条件限制,要求农机具既要有较高技术性和实用性,又要有经济性。大型农机具价格高、费用大,实际利用率低,而小型农机具由于价格低廉,操作简单,灵活性高,轻便耐用,适合在山区地块小、坡度大等条件下作业。宽甸县灌水镇农业技术推广服务中心在做好农机补贴工作,经过反复选型     

基于单片机的小型犁耕机自动调平系统设计

实现丘陵地区坡耕地机械化耕作,对于全面提高该地区农业机械化水平和实现农业可持续发展具有重要意义。但是,耕作机械的倾斜作业不仅对土壤的硬底层造成破坏,而且还影响到耕作平整度和深度等耕作性能指标,导致耕作效果不理想和作业效率较低等问题。针对丘陵地区现有的耕作机械只能在坡度较小的耕地上作业的现状,本文采用倾角控制调平策略,以AT89C51单片机为控制器、液压油缸为执行元件、倾角传感器为反馈元件,设计一套适用于丘陵地区的小型犁耕机的自动调平系统,其主要由耕作机构、整机机身、调平控制机构和自动调平控制系统四个部分组成。该系统具有调平速度快、精度高和操作简单等特点,能保持小型犁耕机的平稳性,提高了小型犁耕机在丘陵地区作业时的稳定性及坡地适应性。     

一种用于油罐液位测量的位移式方法

鉴于原有的油罐液位测量方式存在工作效率和精度低的问题，提出了一种新的测量方法，这种测量方法将液位高度转换成电容传感器的移动距离，通过判断传感器的位置和检测电容值的变化量来计算制度内液位高度，介绍了新测量方法中的控制系统构成和工作原理，以及测量误差及其修正方法。     

农机直线行走作业DGPS导航算法研究

对于大中型宽幅农业机组在大面积的田间行走作业中利用DGPS进行导航具有很多优点。本文对农机直线行走作业DGPS导航涉及的投影转换、导航AB线、行驶方向角、机组在导航AB线的左右位置、机组当前导航线与导航AB线之间的距离、偏航距离及左右确定等问题进行了分析并给出了算法。通过编程测试表明,本文涉及的算法可行,可用于农机直线行走作业DGPS导航中。     

中国农业和农村经济爬的是什么坡

<正> 处于爬坡阶段,这是党中央、国务院对我国农业和农村经济现状的基本判断。爬坡,意味着“长期向好,短困增加”,那么,我国农业和农村经济爬得是什么坡? 首先,爬的是陡坡。之所以称为陡坡,指的是今后一个历史阶段我国农业和农村经济的发展将越来越难。一、市场对农产品的品质要求越来越高。目前农产品供大于求,出现了阶段性和结构性的过剩,农产品要卖的贵,卖的多,卖的快,就必须以质取胜。增营养保健康的优质农产品比普通农产品开价一般     

乡村转型视角下山地丘陵区农地规模经营影响因素与分区

乡村发展转型下,结合地理空间差异探讨农地规模经营,对厘清山地丘陵区规模经营条件空间差异及经营模式分区配置具有重要意义。以重庆市合川区太和镇为研究区,并以乡村转型发展为研究视角,运用Pearson分析方法对村域农地规模经营影响因素进行识别与探讨,构建评价指标体系对农地规模经营条件进行评价及分区。结果表明：水田面积比重、流转租金、农村剩余劳动力指数、灌溉保证率、道路网密度与农地规模经营呈显著正相关,地块细碎化程度、坡度及距城镇距离等与农地规模经营呈显著负相关;农地规模经营条件空间差异显著,可分为规模农业示范区、农业综合拓展区、山地农业特色区、生态农业发展区。因此,山地丘陵区农地规模经营应全面考量经营条件并引导经营模式分区配置。     

温室环境微机测控系统的研制

根据工厂化农业的要求,研制了温室环境微机测控系统.系统由一台主控机和分布于现场的多台测控机组成,通过RS-422A串行总线方式连接.测控机由89C52单片机控制,使用多个传感器测量温室中的温度、湿度、光照度、CO₂浓度等环境参数.主控机完成数据的采集存储显示、数据库维护和专家决策控制.系统具有结构简单、可靠性高、扩展性能好、抗干扰能力强等特点.     

悬挂式挖坑机螺旋钻头载荷测试方法的研究

根据传感器设计理论及实验测试技术，研制出挖坑机钻头载荷测试系统，分别设置ＹＭＨＰ、Ｍ＿Ｄ传感器，且实现同步测量，实际应用证明该方法是正确的。同时还系统地介绍了压力传感器的设计制造。     

网络中心农业机理分析

研究基于互联网的农业系统运行机理是农业生产科学管理中必须解决的重要问题之一,可以借助结构化模块分析方法,运用资源共享原理,通过构造一种网络中心农业体系结构分析省级农业生产管理系统来研究这种机理,初步的成果表明:以互联网为核心的农业是农业机械化和信息化共同发展、相互作用的产物,它使传统农业生产管理层次减少,从多层次结构向偏平化结构方向发展,使农业生产呈现出明显的集中管理和分散执行的新格局,研究其运行机理对于制订适应这种新型农业发展模式的农业资源的科学配置与管理的对策具有重要的意义。     

农业经营规模适合度的探讨

农村一些经济发达地区正在把不断提高经营规模效益作为追求目标之一。经营规模应是生产诸因素科学综合的程度。因此,单以经营土地面积作为衡量标准是不充分的,应根据农业资本有机构成,集约化水平及农户的产值作为衡量经营规模适合度的根本标准。由于生产力水平的差异,因此,农业生产经营规模适合度的确定应采用农业技术经济指标型,尤其要强调土地生产率和劳动生产率,以便促进农业劳动力向非农部门的转移,没有足够数量的农业劳动力(60 ％以上)的非农“迁移”和流动,经营规模适合度的形成是困难的。     

特色农业对县域经济发展的支持与影响

结合县域经济实际,理性地分析了吉林省安图县自然资源概况、特色农业发展现状、发展特色农业的有利条件、近几年来的运作模式、取得的成绩、对本地县域经济发展的贡献等,对特色农业在发展县域经济中的重要作用进行了探讨。