耕深自动调节控制系统设计与试验研究

自动化是农业机械的发展方向,拖拉机耕深的自动控制是农业机械自动化发展中的重要一环。为此,提出了一种可手动和自动联合控制农机具耕深的方法,用于精确、平稳地控制耕深。系统由传感器、微机控制和执行机构组成,通过传感器采集实时信号,反馈给微机处理,微机通过比较分析控制执行机构的动作。同时,以福田雷沃M1200-D型拖拉机配套东方红1LH-535铧式犁机组为试验对象,得出了试验数据和图形。     

拖拉机耕深自动监测与控制

拖拉机耕深采用伺服和微机根据负荷及耕深的大小进行自动控制,使拖拉机处于最佳工况,提高作业质量和经济性。由耕作阻力的力信号和耕深变化的位移信号相叠加并和设定耕深相比较输入伺服放大器或计算机,然后输出控制信号,控制电液伺服阀的工作,改变控制阀的行程和方向,以改变输入拖拉机提升油缸的油量和流向,达到控制耕深的目的。 所组成的 TMD-1 型微机拖拉机耕深控制系统成功地进行了模拟试验和田间试验,取得了满意的结果。     

旱地宣耕期及耕深选择

二氧化碳是作物进行光合作用的主要原料，而在冬春季节，塑料大棚通风少，经常会出现棚内二氧化碳气体不足，不仅妨碍作物的光合作用，而且直接影响蔬菜的产量和品质。     

耕整地机具耕深自动控制及电子测量技术

耕整地机具是农业机械化生产的必要机械装备,为农业生产的顺利开展奠定土壤性状的基础,随着耕整地机具技术的不断升级,耕整地的作业效率和作业能力也在不断提升,为实现耕整地质量的进一步优化,利用电气控制技术实现耕深的自动控制与实时测量十分必要。分析了耕整地机械特征与作业需求,设计了耕深自动控制的流程与关键技术体系,以及耕深实时测量的电子软硬件配置思路。     

用统计线性化方法计算拖拉机阻力控制系统的耕深方差

本文提出了以方差不变为等价条件的非线性环节统计线性化系数表达式,并用逐次逼近的方法解决了该系数的具体求取问题。进一步把所求得的统计线性化系数应用于系统输出方差的计算问题。从而可提高拖拉机液压悬挂阻力控制系统的分析水平和设计水平。     

电力控制系统在拖拉机耕深控制中的应用研究

土地耕作是拖拉机的一项重要作业内容,耕作质量通过耕深来反映。拖拉机耕深控制方法大多为液压式或电液混合式,控制的准确性和可靠性较高,但耕深调节存在一定的滞后,而采用电力控制系统可以较好地解决上述问题。为此,在拖拉机上安装电力控制系统,对铧式悬挂犁组的耕深进行控制。系统接收传感器的实时数据,分析结果并与设定的耕深数据比较,确定耕深的修正量;步进电机按照控制指令转动,使分配室内的油液重新分配,改变犁体提升臂的位置以达到调节耕深的目的。试验结果表明:在不同的试验条件下,实际耕深偏离设置值很小,系统对耕深的监测准确,实时性和准确性较高。     

悬挂式深松机耕整地耕深检测方法研究

耕深作为深松作业质量的重要指标,长期以来无法实现在线评估,目前以人工抽测为主,误差大,效率低。以提高农机深松耕整地作业质量为目标,提出一种基于深松机组姿态估测的耕深检测方法及系统。首先分析了牵引拖拉机以及悬挂式深松机在作业过程中的运动轨迹,建立了拖拉机与深松机作业耕深检测模型。该模型通过检测安装在拖拉机后悬挂杆和悬挂式深松机上的姿态传感器输出角度,实时计算深松机耕深。为验证该检测模型的精度,设计了基于嵌入式ARM内核的耕深检测传感器和深松作业检测系统,该系统集卫星定位系统(GPS)、移动网络传输(GPRS)、数据存储(SD卡)等于一体,能实时采集深松机作业耕深、作业位置、作业速度及航向信息,数据存储在检测系统的终端设备中,并通过移动网络传送至远程数据中心做进一步融合处理,以对深松作业质量进行综合评价。将耕深检测传感器进行静态标定,耕深检测标定误差小于0.88 cm,平均误差小于0.21 cm,均方根误差小于0.66 cm。利用标定后的传感器及深松作业检测系统在田间开展多组试验,试验结果显示该系统耕深检测最大误差为1.18 cm,多组试验数据的平均误差小于0.45 cm,均方根误差小于0.64 cm,表明该系统耕深检测精度和稳定性较高。     

耕整地机械耕深电子监测装置的研制

为提高耕整地作业质量,研制一种耕整地机械耕深电子监测装置。介绍该装置的总体结构与工作原理,分析其技术先进性。通过性能试验,证明该装置能够实时反映耕整地作业耕深,使操作人员根据耕深变化随时调整耕整地机械,确保作业质量。     

推广深松机具改革耕整技术

传统的翻耕技术由于机具的长期碾轧、降雨、灌溉和土壤本身的沉积作用，在耕层下面形成紧实犁底层，它不仅妨碍作物根系的发育，影响作物生长，而且还使土壤肥力、蓄水能力和耐旱耐涝能力降低，大雨时极易形成径流。因此，耕层浅和紧实坚硬的犁底层已成为一项世界性的公害。 　　全方位深松机和旋耕深松机，是消灭犁底层比较理想的深松机具。 　　全方位深松机是采用全新的梯形框架式深松部件对土壤进行高效深松，它充分利用刃切割作用，使土壤的有限侧挤压减至最小，不翻动土层，不形成空隙，松土范围大，松碎效果好；在适宜的结构参数下，…     

基于滑转率的拖拉机自动耕深模糊控制仿真

仿真分析了基于滑转率的拖拉机自动耕深模糊控制算法.首先建立系统的数学模型,并用Matlab/Simulink建立计算机仿真模型.然后设计系统的模糊控制器,进一步根据系统的数学模型进行了仿真分析,观察控制效果.同时用PID控制算法、模糊PID控制算法进行仿真,分别进行响应性、抗干扰、适应性的对比分析,结果表明,模糊PID和模糊控制算法较为合适,两者控制效果近似,但是模糊PID控制算法需要更多的变量,更为复杂.     

悬挂犁耕机组耕深自动控制的研究

悬挂犁耕深的自动控制是农机自动化的重要内容之一.为此,以黄海-304拖拉机悬挂三铧犁耕机组为研究对象,用电液比例方向阀替代主控制阀,结合应用传感器检测技术,采用闭环控制的方式来实现悬挂犁耕机组耕深的阻力控制、位置控制、力位综合控制;采用按钮式控制面板代替原有拖拉机复杂的操纵机构,使得对液压系统的操作简单准确,实现了悬挂犁耕机组耕深的自动控制.     

拖拉机电控悬挂耕深控制系统的应用

介绍一种电控悬挂耕深控制系统在拖拉机上的应用,并介绍了该系统主要电控液压元件的结构特点及工作原理。     

薯类收获机挖掘深度自动控制系统设计与试验

为了提升薯类收获机械自动化水平,提高明薯率,降低伤薯率和漏挖率,减小挖掘阻力,根据垄作薯类作物种植模式,以牵引式薯类收获机为载体,采用传感器和微处理器控制技术,设计了一种挖掘深度自动控制系统。该系统包括前仿形装置、挖掘机构、液压装置和控制系统。以垄沟地面为研究对象,采用接触式深度探测机构,其仿形深度和宽度可调节,挖掘深度实时调整可有效实现减阻降耗。建立挖掘深度调节模型,设计双阈值死区控制算法,实现系统精确稳定控制,有效避免控制信号频繁跳变和超调,提高薯类作物收获性能指标。田间试验表明,具有挖掘深度自动控制功能的薯类收获机其明薯率为97.37%,伤薯率为1.49%,漏挖率为1.59%。相比采用人工收获,其明薯率提升了2.20个百分点,伤薯率降低了1.41个百分点,漏挖率降低了2.00个百分点。     

基于压电薄膜的免耕播种机播种深度控制系统

为使免耕播种机在秸秆覆盖地作业时自动保证播种深度的一致性和稳定性,设计了一种主动作用式播种深度自动控制系统。采用聚偏二氟乙烯(Polyvinylidence fluoride,PVDF)压电薄膜传感器将免耕播种机限深轮的胎面形变量转换为电压信号,信号处理电路对传感器产生的信号放大滤波,提取信号峰值,系统根据峰值信号实时监测播种单体对地表的压力,控制信号形成电路在压力不足时发出控制信号,控制安装在播种机机架与播种单体四连杆间的空气弹簧产生推力,使播种单体能够产生对地表的压力,从而保证播种深度的一致性。试验结果表明,所设计的主动作用式播种深度自动控制系统能够精确控制开沟深度,仿形性能可靠,作业速度为5~8 km/h时,播深合格率达到90%,作业速度大于8 km/h时,播深合格率明显高于被动作用式播种深度控制装置。     

精准施肥自动控制系统的设计

以华邦公司的W77E58型单片机为控制核心,选用美国生产的SPAD-502 叶绿素仪,测定作物当前生长期的氮含量,通过GPS测定当前地块的位置,结合GIS的当前地块当前生长期氮含量数据,实时计算出差值,给出当前地块所需施的氮肥量,通过PC机将数据传送到单片机,利用步进电机的细分技术均匀施肥.该控制系统能够实现以lm2的尺度进行变量控制施肥.首次使用叶绿素测定仪检测作物中氮元素的含量,在很大程度上解决了过去土壤检测实效性差的问题.     

地膜回收机的自动电控系统优化

为了实现地膜完整回收与重复利用,设计了自动控制系统,并建立了土壤清除模型和图像识别判定规则,对控制系统进行优化,简化了控制流程.分别建立切土力与土壤深度模型和刨土力与土壤深度模型,通过土壤深度,直接计算所需力.采用视觉识别的方法判定地膜是否出现,对采集图像进行灰度化和二值化分析,选取高亮区域面积占比和轮廓周长,作为判定...     

温室自动控制系统的设计

简要介绍了温室自动控制系统的组成及工作原理,并进行了系统的硬件设计与软件设计.试验结果表明,系统操作简便,工作可靠.     

农田灌溉自动化控制系统的开发研究

基于计算机技术、通讯技术、自动控制技术和现代农业技术进行系统集成与优化,研究开发了农田灌溉自动化控制系统。系统利用墒情传感器实时测量土壤墒情参数,通过无线网络传送给中央控制器,由控制计算机根据决策模型自动控制泵机的起停、管道阀门的启闭实现自动灌溉,为农田灌溉提供了一种新的节水设备。     

基于PLC的全自动移栽机自动控制系统设计

在农业生产过程中,农业机械的控制系统对机械装备自动化程度和参数调整起着重要的作用。为此,设计了一种基于PLC的全自动移栽机自动控制系统,通过PLC控制移栽机自动移动穴盘、自动取苗、投苗及分苗器与栽植器的有效耦合等工作流程,并详细地介绍了此控制系统设计原理、结构组成及控制流程图。试验结果表明:该系统得到自动取苗成功率平均值为96.0%,自动分苗成功率平均值为97.2%,自动移盘成功率平均值为1 0 0%,自动推空穴盘成功率平均值为9 3.3%,达到了旱地穴盘苗作物的移栽要求。