电力系统配电网技术在农机自动化控制中的应用

为了提高农机的自动化控制水平,基于电力系统配电网自动化技术,将自我诊断和反馈调节方法引入到了农机的控制系统中,通过对控制系统故障的自我诊断和反馈调节,农机可以实现自主化作业,有效提高了农机的智能化作业能力。为了验证方案的可行性,以配电网自动化系统和采摘机器人控制系统的测试为例,对配电网自我诊断能力和农机的反馈调节有效性进行了仿真模拟,结果表明:配电网自我诊断系统可以有效监测到系统中存在的故障,而采用配电网反馈调节系统后,采摘机器人的故障率有所降低,将配电网自动化技术应用到农机自动化控制系统中是可行的。     

基于模糊神经网络的液压式播种机电气控制系统研究

播种机电液悬挂系统主要用于在使用过程中对播种机具进行调节,以实现播种深度和播种间距的控制。为了提高电液悬挂系统的控制精度和智能化水平,将模糊神经网络理论引入到了控制系统的设计上,通过PID反馈调节的方式,实现播种机具的自动化提升或者降低,保证播种机具在预定的耕深下工作。模拟免耕播种的作业环境,对模糊神经网络PID控制系统进行了测试,结果表明:在播深自动化调节过程中,系统的响应速度较快,响应精度较高,从而验证了方案的可行性。     

基于PLC的温湿度自动控制系统的设计

本设计采用三菱FX2N系列可编程控制器来实现温室大棚的自动化控制。温度、湿度等环境因子在植物生长过程中起重要作用,因此在检测环境因子时,要考虑到精度、反应速度以及方便设备连接等问题,故采用温湿度一体传感器对环境指标进行检测,传感器将检测结果送入PLC中,由PLC将其与设定范围值进行比较,再发出相应的指令驱动水泵﹑卷帘等设备来调节室内的温湿度,进而达到控制智能化,自动化的目的。     

基于YOLO v5和多源数据集的水稻主要害虫识别方法

针对水稻稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像识别中自动化程度较低的问题,引入目标检测算法YOLO v5对监测设备和诱捕器上的稻纵卷叶螟和二化螟成虫进行识别与计数。依据稻纵卷叶螟和二化螟的生物习性,采用自主研发的水稻害虫诱集与拍摄监测装置,自动获取稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像,并与三角形诱捕器和虫情测报灯诱捕拍摄的稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像共同构建水稻害虫图像数据集;采用左右翻转、增加对比度、上下翻转的方式增强图像数据集;对比了不同训练模型对三角形诱捕器和监测设备诱捕拍摄的水稻害虫图像的检测性能,并对比稻纵卷叶螟成虫不同训练样本量对识别结果的影响,用精确率、召回率、F1值、平均精度评估各模型的差异。测试结果表明,测试集图像为三角形诱捕器和监测设备诱捕拍摄虫害图像时,稻纵卷叶螟识别的精确率和召回率分别达到91.67%和98.30%,F1值达到94.87%,二化螟识别的精确率和召回率分别达到93.39%和98.48%,F1值达到95.87%。不同采样背景、设备构建的多源水稻害虫图像数据集可以提高模型对水稻害虫识别的准确性。基于YOLO v5算法设计的水稻害虫识别计数模型能够达到较高的识别准确率,可以用于...     

基于Stewart平台的6自由度力反馈手控器

手控器是主从遥操作系统的关键设备,可以向遥操作系统传送位置、姿态、速度和力等多种信息,同时可以接收从机械手的力／力矩信息,为操作者提供力觉临场感。对基于Stewart平台的6-DOF力反馈手控器进行了总体结构设计,该装置的主体由一个6-DOF Stewart平台、电液比例控制系统及控制与检测系统等组成。介绍了系统的各部分组成、工作原理、结构特点;建立了力反馈系统,分析了实现力觉反馈的原理;推导了平台的运动学逆解、动力学正解;研究了结构尺寸与性能的关系。     

悬挂式农机具电液智能控制系统设计分析

目前我国大多数的农业机械都是以纯机械式驱动为主,这种机械无法根据实际情况进行及时的变化和调整,会严重降低机械工作的性能。悬挂式农机具电液智能控制系统的设计,可以对悬挂式农机具工作部件的工作状态进行实时的检测和反馈,并对机械的工作状态进行及时调整,从而提升农业机械的工作效率和智能化水平。基于此,文章主要对悬挂式农机具电液智能控制系统的设计进行了分析和探讨。     

农机电液控制系统的故障表现与维修技术

电液控制系统是农业机械领域控制电液运动的关键系统.随着自动化、数字技术、通信技术的发展,电液控制系统正向数字化、集成化、智能化方向发展,以满足工业4.0的要求.系统阐述了农业机械电液控制系统及其相关技术的发展现状,讨论了通过传感器或间接采集技术进行农机电液控制系统状态采集的三个方面,以及通过数据交互和故障诊断进行在线维...     

基于FAST的智能化水下投饵机器人设计

【目的】现有投饵机械主要集中于水上自动化投饵,但根据经验判断投饵量以及饵料的不定向移动容易造成资源浪费和环境污染,需对饵料投喂技术进行智能化改进。【方法】课题组基于物联网背景下的水产养殖,设计了一款立体监控智能化水下投饵机器人,该产品搭载定位器、传感器、水质监测装置和饵料投放装置。采用FAST分析法分析了淡水养殖户的用户需求,构建了投饵机器人的功能系统;以鲤鱼为试验对象,利用BP神经网络建立了智能化投喂模型,该网络经过43轮重复训练后选取了7组测试样本送入模型测试,分析了投喂模型定量投喂的真实程度;通过人机协同试验,系统性地研究了人机协同方式。【结果】该设计可以完成航行器自主避障巡航、水质监测和饵料定量投喂等任务,可以实时反馈水质监测信息和航行器行进路线。【结论】1）基于FAST的智能化水下投饵机器人可以达到科学养殖、健康养殖的目的,有助于减少养殖人员的工作任务、有效节约资源并改善环境,对智能化水下养殖机械和环境友好型水产养殖行业具有一定的研究价值;2）该产品目前仅适用于雾化饵料投喂,在普及方面还存在一定的局限。     

基于ARM的智能灌溉控制系统

以智能化、自动化、精确化的灌溉和施肥控制作为研究对象，介绍了智能灌溉控制的系统结构、工作原理和功能要求。阐述了基于ARM的控制系统硬件结构、信号检测与处理.在硬件平台搭建完成的前提下,介绍控制系统的软件开发工作.首先,建立嵌入式软件开发环境,移植启动代码BOOTLOADER和嵌入式操作系统μClinux到目标板.其次,介绍了系统应用程序,包括主控制程序,用户操作界面程序,键盘程序以及S3C44B0X一些相关功能模块驱动程序的开发.最后用常规PID和补偿纯滞后的SMITH预估器相结合的控制方法对肥料离子浓度EC值进行了闭环控制研究.使用结果证明，离子浓度EC值稳态控制精度达0.01,调节时间小于200S;相对传统灌溉方式而言，实现了智能化、自动化、精确化的灌溉和施肥控制，节约了水资源和肥料，有效地提高了劳动生产率。     

基于高速摄像系统和图像边缘检测的精密排种器设计

为了综合优化排种器的单粒率、双粒率、空穴率、平均间距、重播和漏播指数,设计了一种基于高速摄像和图像边缘检测的排种器,提高了播种机的播种精度。利用高速摄像系统和图像边缘检测技术获取种子堆积的图像反馈信息,采用PID自动化调节的方式,用链条对排种轮的驱动轴进行了有效的调节,从而达到了精密播种的目的。为了测试设计的排种器的有效性和可靠性,对其综合指标进行了测试。通过测试发现:使用高速摄像边缘提取系统的排种器比人工检测播种方法的单粒率、双粒率、空穴率的相对误差要低,平均间距控制平稳,并且有效地降低了重播指数和漏播指数。     

多功能智能辣椒直播机整车控制系统

基于CODESYS平台开发了多功能辣椒直播机的整车控制系统,主要包括：HST(Hydro Static Transmission)变速箱控制模块、PTO电机驱动模块、农机具提升/下降控制模块、施肥机具控制模块等。本文的控制系统通过读取HST电动推杆位置电压反馈,结合车速双闭环控制算法输出,精确控制HST变速杆位置,达到稳定目标车速;通过读取整机车速和施肥电机轴的转速闭环PID(Proportion Integral Derivative),控制施肥电机转速随车速改变,实现智能化精量施肥等;通过CAN总线向农机物联网终端发送整车、农机具相关信息,以供农民、用户在远程电脑终端或手机上查看。本嵌入式系统匹配3台样机,完成了多处实地功能性检测。为节省辣椒、小麦等农作物播种、旋耕、施肥等作业的人力、成本、时间,提高作业精度、提升作业效率提供了参考。     

基于PLC的模切机液压控制系统设计

为实现模切机轧切橡胶组件过程自动化,减小人工控制误差,设计了基于PLC控制、液压伺服、人机交互界面的自动化模切机设备。以三菱FX3U的PLC为控制核心,人机界面作为信息交互界面,液压伺服传动作为动力,完成了电液控制系统的硬件选型和软件编程设计。实际运行中,设备运行安全可靠,控制操作方便,效率高。     

电气工程及其自动化的智能化技术应用分析

智能化技术本身具备良好的自动化性能,因此在生产加工过程当中得到了广泛应用,电气工程自动化通过应用智能化技术,能够有效节约设备维护费用,同时提高对设备故障的诊断能力和设备维修水平,实现设备的智能化控制,提高系统的工作效率,在智能化控制应用过程中无需建立模型等,因此在实际应用过程中取得了良好效果.文章针对智能化技术概念进行阐述,对电气工程自动化应用智能化技术的必要性进行分析,同时对智能化技术在电气工程及其自动化方面的实际应用方式进行研究.     

智能灌溉施肥控制系统在温室中的应用

节水灌溉技术应用在农田、温室灌溉时,常用灌溉时间程序控制器及注肥泵来实现灌溉自动化,但该方式不能对灌溉系统进行监控以及实现准确、有效的灌溉。智能灌溉施肥控制系统融合微机及监控技术,对灌溉系统进行全程控制,实时检测灌溉水的pH值和EC值(肥料浓度),并通过控制器及时调节供肥和加酸量,保证给作物及时、精确的水分和营养供给,同时根据温度、湿度、降雨情况等调整灌溉运行时间,达到智能化节水灌溉,以及高效、精确灌溉目的。     

拖拉机电液悬挂系统动压反馈校正方法研究

针对拖拉机在运输重型悬挂设备时,压力冲击剧烈、拖拉机会产生较大的俯仰运动等问题,提出了在位置控制系统中加入动压反馈校正环节,增加系统阻尼比,来抑制系统压力波动。该动压反馈校正环节利用压力传感器输出信号,经过控制器微分校正后给系统输入,能够在不影响系统动态刚度的前提下,增加系统阻尼比。首先,通过建立拖拉机电液悬挂的运动学模型,分析研究了各杆件间的转角传动比,并建立了拖拉机悬挂系统的动力学模型,利用Matlab编写程序求解液压缸的负载力,建立了液压系统模型,分析了加入动压反馈校正环节后的液压系统阻尼比变化情况,给出了动压反馈参数的确认方法。其次,应用Matlab/Simulink对所建立的模型进行仿真分析,仿真结果表明：在液压系统提升过程中压力变化较大,最大压力达到5.8MPa,校正后的电液悬挂系统压力波动较小,最大压力仅4.0MPa,在液压系统受到干扰力冲击时,原液压系统压力波动范围为2.7MPa,而采用动压反馈校正后的位置控制压力波动范围为1.1MPa,验证了该校正方法能够有效地提高系统阻尼比,抑制压力波动。最后,搭建试验平台进行试验验证,试验结果表明：拖拉机电液悬挂提升过程中未校正系统的提升最大压力为4.6MPa,且压力振荡下降,而校正后的系统最大压力仅3.8MPa,压力较为平缓。冲击干扰试验中原系统的最大压力达到6.5MPa,压力波动范围为6.0MPa,而校正后的系统最大压力仅为4.6MPa,压力波动范围为4.2MPa,相对于原系统锁止工况,压力波动范围降低了30%。本文提出的拖拉机电液悬挂动压反馈校正方法,可以很好地抑制拖拉机电液悬挂液压缸压力波动,从而达到保护农机具,降低俯仰运动,提高驾驶员舒适性的目的。     

测控技术在温室环境因子控制中的应用

自动化技术、现代信息和测控技术在温室环境控制中的应用,使智能化温室在世界范围内引起了越来越广泛的关注,并在全世界范围内开始普及。本文列出了应用于温室环境控制的测控仪器和技术,由此可以看出智能化温室给设施农业的发展带来的深远意义。     

电气工程自动化控制中智能化技术的应用

现阶段我国科学技术发展较快,智能化技术的应用主要表现在计算机技术、GPS定位技术、精密传感技术等方面.当前市场竞争日趋激烈,加强产品自身的智能化不仅更便于操作,也能在很大程度上降低工作强度,提升作业的整体效率.在大多危险系数较高的施工中,运用智能化技术能够使得重难点工程得到有效解决.目前在电气工程自动化控制中应用智能化技术能够提高机器设备自动化发展程度,降低设备的维护成本,对于运行故障进行智能化检测等.     

农业图像监测技术的应用与展望

随着农业信息技术的发展,农业生产的智能化与科学化受到越来越多的重视,其中通过智能化监测设备获取作物生长信息已成为主要发展方向。因此,学习和掌握不同监测设备的技术特点对获取农业信息是十分重要。本文分别介绍红外热成像技术和数码图像技术在农业上的应用,其中较为详细的阐述红外热成像技术在农作物生长长势、病虫害防治、品质的无损检测和农业生产自动化等方面的应用,分析总结两种成像技术在实际应用中的利弊,并进行讨论和展望,以期为智能监测设备的选择与应用提供依据。     

浅论智能化技术在测控技术与仪器中的应用

在科学力量的推动下,技术不断的融合并发展成适应行业需要的一体化智能管理模式,在测控技术与仪器的适应下,借助计算机的自动化辅助模式,集中化的获取信息,使其能够抽调重要的元素进行重组,以适合不同企业的运作模式,通过智能化的技术可以更加全面的了解设备的信号反馈内容,通过反馈的数据信息等,使得企业有所依托的判断并进行设备的维修,运行中有明确的目标进行智能测控的维护处理,保障了设备运行的稳定性。     

未来的数字化变电所自动化技术

在变电所自动化领域中，智能化电气的发展，特别是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现，变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文论述了数字化变电所自动化系统的特征、结构及功能划分等。