水稻直播机控制中英语语言理解介词语义分析

水稻生产由多个环节组成,其中移栽对人力和水资源占用比例较大。直播省去了拔秧和移栽的过程,是水稻种植方式的发展方向之一。我国的水稻直播机种类多样,型号齐全,但作业精度有待提高。直播机的控制指令是以语言为载体传递的,对语言语义的理解会影响机械的控制效果。为此,以华昌2BG-6A型稻麦条播机为平台,对水稻直播机控制中的英语介词语义进行了分析。直播机的参数设定、数据采集和指令发送采用英语形式,介词主要用于表示动作执行前提及控制程度,在状态监测、自主驾驶和播量调节上发挥着重要作用。最后,列举了3种控制功能中的代表性介词,旨在保证播种的均匀性及提高直播机智能化水平。     

新型FPGA集成技术在水稻直播机设计中的应用

以水稻直播技术为研究对象,依据水稻播种过程农艺要求,确定了水稻直播机的关键技术参数,并基于FPGA技术建立水稻直播机控制系统,对FPGA系统硬件及软件控制模块进行设计,以改善播种过程中的均匀性.试验结果表明:设计的水稻直播机控制系统在运行过程中,平均种距与系统设定种距相符,最大偏差满足系统设计需求;通过对播种均匀性进行...     

英语动词聚类在水稻直播机控制中的研究

为提高水稻直播机作业过程的控制定位精度,将英语语言理解动词聚类的简明化、规范化运作机理融入其中,进行水稻播种机的控制研究。以重点理解动词聚类控制机理为基础,考虑执行事件与核心事件的内在关系,以事件的相似度为判定依据,在水稻直播机控制定位环节建立英语语言动词聚类控制模型,形成以水稻直播作业动作指令为标准的关键播种动词数据库,并进行水稻直播控制试验。试验结果表明:动词聚类应用下采用尺度恒定化的控制信息特征提取,直播控制参数调节速度可由90.2%提高至94.6%,整体直播控制定位准确率较传统直播控制可提升5.4%,保持在90%以上。本研究可为同类农机具作业控制定位设计优化拓宽思路,具有一定推广价值。     

链板式水稻直播精量排种器的研发

针对现有大部分水稻直播排种器播种精度低、播量难控制等问题,研究了一种链板式水稻直播排种器。其主要部件为型孔链板。链板一端为型孔,另一端以标准套筒滚子链为基础、型孔链板作为链条附件与外链板铆合成一体,随着链条的运动周向转动实现充种、护种、清种、排钟过程。根据水稻种子尺寸的不同可更换不同型孔的链板满足多品种要求;弹性清种装置清种性能可靠、不伤种,且避免了型孔堵塞漏播现象。该排种器结构简便轻巧,排种性能优,采用六行链板式水稻直播机进行试验,单行稳定性系数达98.3%,种子破损率为0.39%。     

基于PLC的播量控制装置研究

设计了一种基于PLC的播量控制装置,通过建立拖拉机行进速度与步进电机转速之间的随动模型,实现了利用拖拉机的行进速度控制步进电机的转速,进而达到控制播种机播量的目的。分析了控制系统的构成,通过软件编写实现了对播种机的播量、拖拉机行进速度、步进电机的转速和播种机行进距离等参数设定和实时显示。试验结果表明,该系统运行时各排种管之间的变异系数不超过2.93%,播量总体误差率不超过3%,较好地实现相对于传统播种方式的精量播种控制。     

气力集排式水稻排种系统播量控制模型研究

水稻排种器播量调整多采用排种槽有效长度调节或排种轮与机具前进速比调节,播量调整精度有限。为了提高气力集排式排种系统播量调节精度,针对生产中常用的4种不同含水率稻种状态,以种层高度、排种轮转速为试验因素,以排种轮单圈排量为试验指标开展试验研究,分析各作业过程中的动态变化参数对排种轮单圈排量的影响规律。试验表明：不同稻种状态下单圈排量均随着排种轮转速的升高而降低,当种层高度一定时,二者成反比关系;单圈排量随种层高度的升高呈先增大后减小的趋势变化,不同稻种状态下的单圈排量最大值出现在种层高度为25.35~31.55cm处;4种不同稻种状态下,单圈排量由大到小依次是干稻种、晾干2d、晾干1d、湿稻种,单圈排量随种子含水率的升高而降低。通过二元回归分析拟合出4种常见稻种状态下单圈排量与种层高度、排种轮转速的回归模型,并构建了基于排种轮转速调控的播量控制模型。在室内搭建了控制系统试验平台对播量控制模型进行了验证试验,试验显示构建的播量控制模型平均误差2.07%,实际播量变异系数为2.59%,验证结果与播量控制模型基本一致。本文建立了多因素影响下的水稻播量控制模型,明确了种层高度、排种轮转速、稻种含水率对单圈排量的影响规律,可为水稻直播机播量控制系统设计与优化提供借鉴。     

油菜精量联合直播机随速播种控制系统设计与试验

针对传统油菜精量直播机多采用被动式地轮驱动排种器,高速时地轮易打滑,导致漏播、断条等现象,影响高速作业精量播种效果,且手动变速箱调整播量难以实现播种粒距、播量的精准调节等问题,设计了一种以STM32为主控器,通过蓝牙模块与手机端微信小程序进行实时数据交互的油菜随速播种控制系统。该系统采用地轮编码器和北斗接收器两种模式分别获取拖拉机低速和中高速作业时的前进速度,主控器分析各传感器数据并生成电机控制指令驱动闭环步进电机带动排种轴转动,实现排种轴转速与拖拉机前进速度匹配及无级播量调节;同时利用微信小程序设置目标粒距、传动比、地轮直径等参数以适用于不同类型播种机,并显示总播量、播种面积等关键参数;分析得出吸附种子临界负压为1477Pa,切换测速方式临界速度为3.7km/h,测速范围为1.44~12.77km/h,电机调速频率为5Hz。台架试验结果表明：随速播种控制系统播种性能优于恒定转速播种,播种速度2.6~7.8km/h时粒距合格指数大于87%。田间试验结果表明：本系统搭载一器双行正负气压组合式油菜精量排种器在作业速度为1.44~7.99km/h时播量误差小于3.9%、粒距合格率不低于84%,满足随速播种要求。     

小麦机械化匀播控制系统设计与试验

针对播种作业均匀性差的问题,设计基于STM32单片机的小麦机械化匀播控制系统,通过轮式机器人变速作业,并依据轮式行驶机器人实时行驶速度,控制排种电机转速,实现变速匀播。采用多级控制直流电机转速,一级控制参数为轮式行驶机器人实时行驶速度信号,采用PID控制;二级控制参数为排种器电机实时电流和转速,采用模糊PID控制。控制算法仿真结果表明,该控制算法响应时间短,超调量小,控制效果良好。播种试验结果表明,轮式行驶机器人恒速状态下的播量控制精度达96.8%,变速状态下的播量控制精度达95.1%。     

水田环境下水稻直播机自动驾驶控制方法

为了解决无人化水稻直播机在水田里应用时精度不高的问题,本文提出了一种在不平整泥泞水田环境中的水稻直播机自动驾驶控制方法。本文首先建立了水稻直播机的运动学模型,基于横向偏差和航向角偏差,提出了一种用于直线作业段的非线性转向控制算法。为了避免水田路面不平坦对定位系统的影响,通过倾角传感器获取车身姿态,修正定位误差。通过检测计算位置与地边的相对距离,实现了地头自动转弯。实验表明,本文控制方法的路径跟踪平均绝对误差为0.027m,具有较好的跟踪精度和稳定性,且自动转弯算法切实有效,提供了一种在水田环境下可行的自动驾驶控制方法。     

水稻直播机排种器研究现状及发展趋势

排种器是水稻直播机的核心部件,直接影响直播机的播种性能.本文介绍了国内外各种类型水稻直播机排种器,详细阐述国内几种新型水稻直播机排种器,同时分析了排种器工作的各个环节及原理,提出了水稻直播机排种器今后的发展趋势和要求.     

水稻直播机播种自动控制系统设计与应用

水稻生产在在我国农业经济中占有重要的地位,随着城镇化进程的加快、农村的劳动力减少和淡水资源的日益缺乏,水稻直播技术应运而生。为此,针对目前国内水稻直播机无法实现均匀播种的问题,设计了一种水稻直播机的播种自动控制系统。该系统由播种量采集装置、速度检测装置、播种量调节装置和报警装置4个部分组成,采用ST188型红外光电传感器,检测单位时间内经过排种管的种子数量;通过YS41F型霍尔元件计算拖拉机行进速度;用AT89C51型单片机接收采集的播种量和速度信息,计算分析实际播种速度与设定值的差异,然后向调节装置森创110BYG250C型步进点机发出指令。当实际播种速度的偏离值超出允许的误差范围时发出警报,通过单片机输出,采用声音加指示灯闪烁报警。对该系统自动控制条播机进行田间旱直播研究,对播种后的水稻株距、株距范围及水稻产量数据分析发现:与手动控制相比较,该播种自动控制系统在拖拉机不同行进速度下,水稻播种精确度较高,水稻植株分布均匀,水稻产量高。     

基于PLC监测系统和远程控制的玉米播种机设计

为了提高玉米播种机的自动化水平和播种精度,设计了一种新型的基于PLC监测系统的远程控制玉米播种机,并对玉米播种机的开沟机械装置和播种机械装置进行了改进,结合PLC监测和控制技术,实现了播深、排种精度和播种机行驶方向的实时监测和控制。为了实现播深和排种精度的自动化调节,使用PLC对开沟器和排种轮进行实时监测,并利用四连杆结构和直流驱动电机对其进行控制,采用灰色预测模型对排种器的排种轮转速进行预测,可以有效地提高播深和播种精度控制的自动化水平。最后,对播种机的性能进行了测试,通过测试发现:基于PLC监测系统的远程控制播种机可以有效地对排种轮转速、播种机行驶速度、行驶方向进行实时监测,播种机的漏播率和重播率都较低,满足高精度播种机的设计需求,为现代化播种机的设计提供了较有价值的参考。     

基于模糊控制的播种机精密单体播深控制仿真研究

为了提高播种机单体播深控制的精度和速度及研究播种机作业过程中土壤的变化规律,设计了一种新的播种机单体控制系统,在播种自动化控制环节中引入了模糊算法和PID闭环控制,建立了播深模糊控制的数学模型,并通过多软件联合仿真的方式对控制系统进行了仿真实验,验证了算法的有效性和可靠性。利用MatLab线性回归算法得到播深和施加力的线性回归方程,通过播深的反馈调节对施加力进行模糊控制,使用Mat Lab模糊控制工具箱设置了控制参数,最终实现播种机精密PID闭环控制。应用Pro/E软件设计了精密播种机三维参数化模型,将模型导入到ADAMS软件中进行了运动仿真,将结果和Mat Lab计算得到的结果进行对比发现:其误差小于10%,说明仿真结果是可靠的。     

精准播种自动控制系统的设计

针对当前农业生产中的播种机多使用不同的齿轮或排种器进行有级调速,调整播量、株距比较困难和地轮打滑严重影响播种质量等情况,以W77E58 单片机为核心,利用二相混合式步进电动机细分驱动技术,设计开发了微型计算机控制的自动化精密播种系统.该系统在播种时电动机分辨率高,运转平稳性好,能够显著改善系统的运行性能.系统能根据作业速度和作物粒距要求调整排种器的转速,减轻了传统播种机械因打滑和地面不平等因素对播种质量的影响,从而达到精密播种的目的.     

基于BTO多目标遗传算法的播种机性能优化设计

受播种地形和地域的影响,大部分播种机的播种质量、播种效率和能耗不能发挥到最佳状态,为了提高播种机的作业性能,深入挖掘了按顾客订单生产(Build-to-Order,BTO)模式的一般性意义,并将该模式引入到了播种机的优化设计中,提出了一种基于BTO模式的多目标速度控制遗传算法优化模型。根据播种质量、效率和能耗的要求,首先确定了BTO模式下播种机性能优化的初始参数,利用多目标函数确定了播种机的速度控制模型,并利用遗传算法进行了优化设计。最后,通过试验样机对播种机的播种性能进行了测试,结果表明:使用多目标遗传算法对播种机的性能进行优化后,播种机的播种质量、播种效率和播种能耗有了明显的改善,为新型播种机的研发提供了较有价值的参考。     

基于多信道路由控制的精量播种机优化设计

为了提高花生播种机播种的质量及作业效率,在花生引播机的路径和排种器的控制系统中,引入了多信道独立通信原理,降低了播种过程的漏种率;利用模糊神经网络控制原理,结合模糊域对花生播种机的结构进行了非线性优化设计。为了验证设计的花生精量播种机结构和控制系统的可靠性,对花生播种机进行了田间试验,结果表明:多信道路由花生播种机的合格率要明显高于传统的播种机,重播率要明显低于传统的播种机,破碎率和空穴率都比较低。这说明播种机的路径选择和排种器的控制都达到了最优,为花生播种机的研究和设计提供了理论依据。     

外槽轮式播种机播量控制系统设计与试验

为提高外槽轮式排种器播量调节范围与控制精度,设计了一种外槽轮式播量自动控制系统,该系统通过采集机组行进速度信号,同时控制槽轮转速与槽轮长度,实现播量调节与控制。通过试验,建立了播量与槽轮转速、有效工作长度的数学模型,分析了槽轮转速、有效工作长度对播量变异系数与模型精度的影响。结果表明:模型最大误差小于5%,平均误差为3. 2%,满足精度要求;槽轮有效工作长度在14～30mm范围内、转速为40～60 r/min时,变异系数小于0. 5%。上述参数范围是所设计外槽轮式排种器播量自动控制系统适宜的控制范围。研究为外槽轮排种器的播量自动控制策略提供了理论依据。     

播种机自动控制系统的设计——基于模糊自动控制和反馈调节

播种机是农业生产过程中最常用作业机械之一,目前大部分采用了机械式或者液压式控制系统,其控制效率和控制准确性较低。为了提高播种机自动化作业的控制效率和准确性,将模糊自动控制和PID反馈调节系统引入到了播种机的控制系统中,实现了播种机速度和转向的自动反馈调节功能,并初步进行了播种机无人化作业的试验测试。结果表明:采用模糊自动控制和PID反馈调节系统可以有效地提高播种机转向和速度控制的响应速度,控制精度较高,为播种机无人化作业的研究提供了重要参考。