基于智能控制技术的精量播种机结构设计

为进一步提高我国精量播种机的智能化控制水平,以改善精量播种机播种深度可控、播种株距可调、播种定量化等参数为切入点,针对其结构布局展开研究.根据精量播种作业原理建立精量播种控制模型,并展开智能播种控制作业试验.试验结果表明:基于智能控制技术的精量播种机,在一定的作业条件下,理论播种量与实际播种量之间的误差相差不大,满足定...     

玉米播种单体下压力控制系统设计与试验

针对机械式仿形压力调节机构的不足,开展了基于力反馈的播种深度一致性控制方法研究,研制了播种单体下压力控制系统。本系统由安装在播种单体平行四连杆仿形机构上的下压液压缸、电液减压阀、下压力感知传感器,以及控制器、车载计算机组成。在播种作业过程中,控制器实时采集力传感器信息,与设定的下压力阈值相比较,计算并输出控制量到液压阀组驱动液压缸实时调整平行四连杆仿形机构,使限深轮与地表的压力值在设定的阈值区间内,从而保证播种深度的一致性。田间试验结果表明,在播种深度判定标准为(5.0±1.0)cm时,下压力机械调节方式和下压力电控调节方式下的播种深度合格率均值分别为77.04%和90.37%,下压力电控调节方式下的播种深度合格率均值比机械调节方式高13.33个百分点。将播种深度判定标准提高至(5.0±0.5)cm后,对应播种深度合格率分别为31.11%和56.30%,下压力控制装置的播种深度合格率比机械调节方式高25.19个百分点。可见,下压力电控系统能保持种子播种深度的稳定性,提高了种子深度一致性。     

基于PLC的小麦播种机定量控制系统优化

为进一步提高小麦播种机的作业效率与后期作物产量,针对其播种定量控制系统进行优化设计。基于PLC控制技术理念,结合小麦播种工艺特点,全面分析播种机作业机理与结构组成,搭建该小麦播种机播种定量控制模型,通过PLC部件功能设定与地址分配划分,进行软件编程和硬件电路布局,并进行定量播种监测试验。结果表明:设置播种深度以25mm为起始,进行10～15m的增量变化,该控制系统精度可保持在90%以上,株距精准度与播深精准度较传统式控制均有一定程度提升;小麦漏播率和重播率可降低2.5%以上,整机作业效率可提升8.4%。     

一种PLC联合控制小型播种机设计与应用研究

播种是作物种植的早期环节,对产量有很大的影响。传统的人工播种方式效率低,而播种机可以有效地解决这个问题。小型播种机在我国具有广阔的使用空间,其作业质量的提高需要依靠精准的控制技术。为此,针对PLC单独使用时难以有效控制播种机的问题,设计了一种电力驱动的小型自走式玉米播种机,由PLC与单片机联合控制。在实际应用中测试播种深度、播种量和施肥量的控制精度,发现3个作业参数的实测值与设定值之间差异很小。试验结果表明:播种机在3.9km/h的速度下具有较好的播种效率和质量,智能化水平也得到了提高。     

自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望

实现智能化是提升保护性耕作机具作业质量和效率的重要途径,自动导航与测控技术作为智能化技术的重要组成部分,近年来在保护性耕作中的应用发展迅速。本文首先从接触式、机器视觉式和GNSS式三种免少耕播种自动导航技术入手,阐述了自动导航技术在保护性耕作中的应用现状;然后对作业参数监测技术的发展动态进行了详细介绍,包括地表秸秆覆盖率的快速检测技术、免少耕播种机播种参数监测技术及保护性耕作机具作业面积监测技术;之后阐述了保护性耕作机具作业控制技术的发展现状,主要介绍了免少耕播种机漏播补偿控制技术和作业深度控制技术。最后在总结自动导航与测控技术在保护性耕作中现有应用的基础上,展望了未来保护性耕作机具自动导航技术、作业参数监测技术和保护性耕作机具作业控制技术三者的研究方向。     

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。     

玉米精密播种技术研究进展

简述了玉米精密播种技术在农业生产中的重要意义,指出采用精密播种技术是规模化生产实现节本增效的重要手段。从精密播种的不同功能实现角度,将玉米精密播种技术归纳为播种粒距均匀性控制技术和播深一致性控制技术两方面。详细阐述了保证播种粒距均匀的玉米单粒精密排种技术、种子平稳运移技术、种子精确定位技术和排种器驱动技术;分析了保证播深一致的必要性,阐述了播深一致性控制技术的研究历程。结合玉米精密播种技术国际研究动态,综述了玉米精密播种技术在智能化方面的最新研究进展,并结合我国生产现状指出了未来玉米精密播种技术的发展方向。     

大蒜播种深度智能调控研究

为提高当前大蒜播种机的播种效率与大蒜的出芽率,实现大蒜增产目标,从决定大蒜出芽率的关键装置出发,在理解大蒜播种原理及主要构造的基础上,通过对大蒜播种机的播种装置硬件结构及部件进行了选型及优化。其中,软件控制程序的智能调节与实时控制,实现了播种深度整体控制;加入多通道联合的神经网络智能算法,利用PLC控制原理实现了软件程序与控制算法的高度衔接。同时,进行性能试验,结果表明:对大蒜播种深度进行智能调控可行,播种深度合格率与播种深度稳定性较智能调控前显著提升,播种深度变异系数大幅度减低。     

小麦宽苗带等深播种装置设计与试验研究

针对当前播种机仿形效果差、播种深度稳定性差影响播种质量等问题,采用机械执行部件优化与电气控制相互配合的方法,设计了小麦宽苗带等深播种装置。设计出等高位宽幅播种开沟器和刮土整备器,优化了开沟器与覆土器;通过PLC系统对地表的镇压轮垂直反力的监测,采用闭环控制实现播种深度的实时控制。并对装置进行试验,试验结果表明:理论播种深度为25、30、35mm时,实际播种深度均值为25.7、29.4、35.7mm,播深稳定性系数为92.6%、93.2%、90.8%,播种深度一致,满足了播深稳定性要求。     

浅谈精少量播种机械的使用与调整

正1播种深度的调整播种深度是农业技术上严格要求的指标之一,过深、过浅或深浅不一都将使出苗率降低、幼苗生长不均齐、不旺盛。播种深度一致是指种子上面覆盖的土层厚度一致。在地面起伏不平时播深一致的种子在土中也是高低不一的,因此要保持播深一致就必须控制各播行的开沟器均能随地面起伏而浮动,使它的入土深度一致。播种深度主要取决于开沟器深度,因而播种深度的调整主要是开沟器深度的调整。由于开沟器深度调节机构不同,深度的调整方法也     

播种机的正确使用和维护

正(1)播种深度要求。播种机在播种时,应该按照播种种子的特点进行播种,播种的行距及播种的深度应该控制好。但对不同的土壤其播种深度有所不同,土壤偏旱可稍播深一点,从而有利于种子的生长。播种机在播种时,要尽量避免播深不一致,过浅会使种子干燥缺水而死亡、过深会使种子出土困难而不易生长。土质的干湿及硬度不均匀是产生种子播深不一致的主要原因,农机在正式作业     

智能电控精量播种技术研究现状及展望

精量播种可有效减少种子使用数量，节省成本开支，且通过精量播种的农作物生长质量较高。为把握国内外电控精量播种技术的发展水平，从精量播种在线检测技术、播种量控制技术和补种技术开展研究，重点分析光电传感器检测、压电传感器检测、电容传感器检测、视觉图像检测和精量播种控制技术的优缺点；指出我国精量播种机缺乏标准化、高精度传感器研发力度不足、智能控制技术不成熟等问题，并提出相关建议；最后，结合国内外发展现状，展望我国精量播种技术在多机协同、远程控制、智能控制等方向的发展趋势，为今后研究人员了解我国电控精量播种技术提供一定的参考。     

水稻栽植机械化技术研究进展

水稻栽植机械化是水稻种植机械化的主要方向,也是水稻全程机械化的研究重点和难点。本文分析了我国水稻种植机械化的发展现状、特点及制约因素,重点阐述了水稻机械化育秧技术与装备、机械化移栽技术与装备的研究现状和发展动态。秧盘育秧是实现水稻机械化移栽的前提,重点分析了秧盘育秧精密播种技术、作业自动化技术和精密播种智能化技术的研究进展。毯状苗机插秧和钵体苗机栽插是水稻机械化移栽的2种主要方式,移栽机械控制技术是移栽机械作业自动化和智能化的基础和核心,在分析我国水稻机械化移栽方式与装备的基础上,对毯状苗机插秧技术和钵体苗机栽插技术面临的主要问题进行了系统分析和总结,对移栽机械控制和智能化技术研究现状进行了阐述,提出加强耕整地机械化技术研究与应用,解决杂交稻、超级杂交稻、双季晚稻和连作晚稻机栽植问题是水稻栽植机械化技术的研究重点,提升秧盘育秧精密播种技术的播种均匀性、解决低播量下精密播种育秧、毯状苗插秧机纵向送秧的精准性和农机农艺深度融合是突破毯状苗机插秧技术的关键,研发经济高效、轻简型的钵体苗栽插装备是发展钵体苗机栽插技术的核心,加强移栽机械控制和智能化技术研究是栽植机械化进一步发展的方向。     

播种机气动式下压力控制系统设计与试验

为保证播种机适宜的压实力和稳定的播种深度,提高种子出苗品质,促进后期生长发育,针对现有下压力测量方式灵敏度低、且缺少快速有效精准控制模型的问题,提出一种基于气囊压力和仿形四连杆倾角的播种下压力控制方法。采用一阶低通滤波的轴销传感器下压力监测方式,设计了气动式下压力监控系统,包括气压驱动装置、倾角传感器、数据采集控制卡及上位机控制软件等,轴销传感器和倾角传感器分别实时测量限深轮对地下压力和仿形四连杆倾角,并反馈给上位机,经过模型计算后控制数据采集控制卡发送信号调节气压驱动装置,保证限深轮对地下压力在设定范围内。室内建模和响应测试结果表明,在不同气囊压力和四连杆倾角设置下,建立的播种下压力控制模型校正决定系数为0. 974 3,均方根误差为49. 41 N,试验验证模型预测均方根误差为39. 51 N,对播种下压力具有较好的控制准确性;在0. 1～0. 6 MPa压力设定下,气囊充气阶跃响应平均超调量3. 83%,平均稳态误差0. 005 2 MPa,平均调节时间0. 42 s,满足作业需求。田间播种深度控制性能试验结果表明,在6～10 km/h作业速度范围内,气动式下压力控制系统对播种深度具有稳定可靠的控制性能,系统播种深度合格率不小于98. 91%,特别是在10 km/h高速作业时,播种深度标准差为3. 46 mm,变异系数为6. 97%,显著优于被动弹簧式下压力调节方式。     

对外槽轮排种器采用电控调节的探讨

外槽轮排种器适合多种条播作物的播种作业,但其播量的精准调节与控制较为不便。现代电子技术、光电技术、自动监测与控制技术的应用,可以有效提高该设备的调整、监测与控制性能,从而提高播种作业的质量,为农业生产的稳产、高产提供有力的技术支持。     

花生穴播器播深自动调节装置设计与试验

针对传统花生播种机穴播器工作过程中播种深度调节过程繁琐的问题,设计一种可根据土壤含水率变化做出相应深度调节的播种装置。通过分析调节过程中推杆机构运动轨迹,明确调节深度与转臂角度变化关系,结合花生播深自动控制系统,使穴播器在机具工作过程中可根据土壤含水率变化实现无级调节。选取土壤含水率范围、设置播种深度、机具前进速度为试验因素,播种深度合格率为试验指标进行田间试验,采用Design expert软件对试验结果进行分析,明确各因素对试验指标影响规律,并得出回归曲线方程。试验结果表明：播种深度控制过程中调节效果良好,土壤含水率范围为14%~17%、设定播种深度为3.5 mm、机具前进速度为4 km/h情况下,播种深度具有很好的一致性。当土壤含水率为15.83%,设定播种深度为3.18 mm,机具前进速度为3.91 km/h时,播种深度合格率为最大值98.19%,符合相关国家标准及花生种植农艺要求,为花生精准播种提供参考。     

播种机的正确使用和维护

<正>(1)播种深度要求。播种机在播种时,应该按照播种种子的特点进行播种,播种的行距及播种的深度应该控制好。但对不同的土壤其播种深度有所不同,土壤偏旱可稍播深一点,从而有利于种子的生长。播种机在播种时,要尽量避免播深不一致,过浅会使种子干燥缺水而死亡、过深会使种子出土困难而不易生长。土质的干湿及硬度不均匀是产生种子播深不一致的主要原因,农机在正式作业     

播种机精密播种深度控制系统*

适当且均匀的播种深度对作物的发育至关重要,因为它会影响出苗时间和发芽率。在播种作业中的深度变化主要是由于作用在播种机犁刀上土壤阻力的变化引起的,产生的振动导致播种深度不均匀。为此,研制一种低成本概念播种机,并验证动态犁头深度控制系统,并进行田间试验研究。在4 km/h、8 km/h和12 km/h的工作速度下进行主动控制系统的性能评估,测试控制犁头深度为-30 mm时的均匀性和准确性。由犁头位置传感器结合超声波土壤表面传感器获得犁头深度测量数据,在4 km/h、8 km/h和12 km/h作业速度时,系统控制深度与目标犁头平均深度偏移量分别为3.5 mm、5.3 mm和6.3 mm,而没有控制系统时,犁头平均深度偏移量分别为8.0 mm、9.1 mm和11.0 mm。可见,速度对犁头深度控制效果没有显著影响。该控制系统将犁头深度精度优化了15.2%,在95%置信区间下,犁头深度置信范围的绝对降幅为10.4 mm。由于土壤力学特性的变化,标准犁头的深度变异性为±8 mm,当激活犁头深度控制系统时,该变异性降低到±2 mm。采用主动控制系统在12 km/h的运行速度下,比未采用主动控制系统在4 km/h运行速度时的深度控制更准确。     

油菜精量播种技术研究进展

油菜精量播种技术是机械化、规模化种植实现节本增效的重要途径之一,也是油菜全程机械化的研究重点和难点。本文分析了国内外油菜生产概况和主要播种装备,重点阐述了油菜播种环节的精量排种、种床整理和播种智能化等关键技术的研究现状和发展动态。油菜精量排种技术作为精量播种的基础和核心,依据不同的结构和原理分为单体式排种技术和集中式排种技术;阐明了油菜种植的播种深度和畦沟深度稳定性影响要素及其保证播种和畦沟深度及厢面平整度的实现方式;分析了油菜精量排种器漏播检测补种、自动导航和变量播种技术等3项油菜播种智能化技术的研究进展。在系统总结和分析我国油菜种植特点和发展趋势的基础上,指出了现阶段油菜精量播种技术难点,并提出高速、宽幅、高效和精量的气力式排种技术、播深稳定性调控技术、降附减阻防堵的耕整地技术和农机农艺农信深度融合技术是油菜精量播种技术的研究重点。自动导航、排种器漏播检测和变量播种等技术是提升油菜播种智能化水平的关键技术。     

仿形限深V形覆土镇压器:精密播种机、穴播机覆土镇压器的创新设计

<正>国内现有的各种垄作和平播用途的精密播种机、穴播机的覆土镇压器大都只能实现简单的覆土和镇压功能,不能实现对播种深度的精确控制,使我国大部分地区农业作业水平达不到农艺上"苗齐、苗壮、苗全"的要求,大大影响了我国农业作物的产量和农民收入的提高。个别能实现播种深度控制的都是用镇压轮作为仿形限深轮,由于镇压轮与播种开