基于激光传感器的开沟深度控制系统的设计与试验

【目的】针对链式开沟机开沟深度难以精确调节的问题,设计一种基于激光传感器的开沟深度控制系统。【方法】采用激光三角反射式位移传感器实时检测开沟深度,并与设定目标值比较;通过控制系统决策驱动液压系统与执行机构,实现开沟深度的闭环控制;通过田间试验,比较了开沟深度控制系统开启前后控制精度和稳定性。【结果】静态试验结果表明,当开沟深度检测值与目标值相差±50 mm时,系统响应时间分别为0.19和0.31 s,最大控制误差3 mm。田间试验表明,开沟深度分别为200、300和400 mm,前进速度为3 km·h~(–1)时,启动开沟深度控制系统后,链式开沟机开沟深度的控制精度和稳定性均得到提高;与关闭系统相比,启动系统后控制精度提高了2.3%,稳定性系数提高了4.3%。【结论】该控制系统响应迅速、控制精度较高,控制误差满足了设置要求。研究结果为链式开沟机开沟深度控制提供了一种解决方法。     

激光平地机自动调平控制系统的研制

现有的激光平地机对平地铲只有高程控制而没有水平平衡控制。分析了当前激光平地机在不平整地面上工作的缺点,提出了一种自调平控制系统,实现激光平地机水平方向上自调平控制,改进与提高其平整精度和效率。当激光平地机在斜坡上工作时,使用该系统可自动保持农具平衡。实时倾角通过固定机具中心的倾角传感器获得,控制器将根据实时倾角来驱动电磁阀,控制油缸动作,使得机具实现自调平控制;同时对其进行静态试验和动态试验,通过数据分析,发现该系统能有效提高土地作业的稳定性。最终得出该系统相对于常规的激光平地机地块平整前后的绝对改善度提高了50.0%,相对改善度提高了18.6%,土地误差水平小于1.0%。     

基于单摆的自动平板控制系统

根据单摆大角度运动的特点,为保证单摆上固定的平板运动的稳定性,定量分析摆角与平板运动的关系,设计以MC9S12XS128为核心的自动平板控制系统,利用角度传感器采集摆角信息,采用先进的二项步进电机进行平板角度控制,系统控制精度高,经测定,平板运动稳定性大大提高。     

智能烟叶烤房控制系统的设计

为了提高烟叶的烘烤质量,实现烤房的智能化控制,设计了智能烟叶烤房控制系统。采用模糊控制理论,对PID参数进行实时校正,使系统控制性能处于最优控制状态,实现对PID参数的在线智能校正。同时介绍了主要软件及硬件电路的设计方法。试验和实际运行表明,提高了烤房的温湿度控制精度和烟叶烘烤质量。     

基于PLC自动控制系统智能模块设计

PLC是一种在继电逻辑控制之后迅速发展起来的计算机工业自动控制装置,与多年前的PLC功能相比,如今的PLC厂商已开发出各种各样的配套功能模块,智能化的处理能力也在不断增强,然而,随着旧工艺旧设备的改造和工业控制系统的复杂程度提高,原厂配套的智能模块出现了功能性瓶颈,具有一定的滞后性,且因定制造价过高的原因,国内外开始对自动控制系统智能模块展开了更深层次的研究。     

基于无线传感器网络的精准农业控制系统构建

根据农田环境的应用需求,设计了基于无线传感器网络的精准农业控制系统,该系统由无线传感器网络、无线网关和监测中心三部分组成.传感器网络由低功耗无线传感网络节点通过ZigBee自组网方式构成,采用层次型分簇拓扑结构,采取适当的休眠机制降低系统功耗.采用基于ZigBee协议的CC2530芯片设计无线节点,给出了应用系统体系结...     

基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉系统

提出了一种基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉的构建方案,详细介绍了传感器节点和灌溉控制器的设计。无线传感器网络实时采集、传输传感器数据,灌溉控制器控制灌溉管网,分区域实时灌溉并调节土壤湿度,实现精细农业所要求的时空差异性和水资源高效利用。     

基于自适应模糊PID控制的猪舍温湿度控制系统研究

我国北方猪舍冬季室内外温差大,影响温湿度控制精度。文章基于自适应模糊PID控制算法研究母猪舍温湿度控制。该算法具有超调量小、响应速度快、鲁棒性强优点,可提高寒地猪舍温湿度控制精度。仿真试验数据表明,该算法系统超调量为2.57%,系统调控时间较原有PID控制算法调控时间缩短57.56%;实测结果表明,基于该算法改进温湿度控制系统最大温湿度偏差值分别为0.61℃和6.86%,较原有PID控制算法调控温湿度偏差分别减少1.8℃和2.21%,研究可为我国北方寒地猪场冬季养殖管理提供更精准温湿度环境保障。     

基于多模光纤束传感器结构的激光诱导荧光检测系统的光路设计

基于反射型激光诱导荧光检测技术,对激光诱导荧光光纤束传感器检测系统的光路进行了设计与分析,重点探讨了光纤探头中光线轨迹问题.该检测系统利用多模光纤束传感器将激光垂直照射到待测样品上,再把样品发出的荧光信号采集到光电倍增管,将光信号转换为电信号,再通过光子计数器和A/D转换后供计算机实时采样.以荧光素钠为试剂,作为检测物质对该检测系统的灵敏度进行评价,在检测池尺寸为35 mm×15 mm时,最小检出限达到3×10-12mol/L,同时得到检测物质的荧光信号强度与溶液浓度成线性关系.由此认为这是一种性能比较优越的检测系统,有利于提高抗干扰能力和检测灵敏度.     

基于北斗-RTK的无人插秧机自动导航关键技术应用研究

随着科技的发展,农业正在向着自动化、智能化、无人化的趋势发展.而农村劳动人口外流,劳动力日益短缺和人工成本增加的现象也日益严重,寻求新型高效的农业机械作业方式迫在眉睫.基于北斗导航系统对传统的机械式插秧机进行自动化改装,通过安装北斗-实时动态(RTK)天线和电动方向盘,利用角度传感器和位置传感器,配合比例-积分-微分(...     

基于Matlab和模糊PID的智能配肥终端控制系统的设计

设计了一种基于Matlab和模糊PID(proportional-integral-derivative)的智能配肥终端控制系统,该配肥控制系统由数据采集及控制系统、数模转换模块和各执行单元等器件组成。为提高智能配肥终端配肥精度和系统稳定性,提出了一种基于Matlab、SIMULINK和模糊比例积分微分PID的自适应模糊控制算法,该控制算法依据经验模糊控制规则,在线实时优化PID系数调校参数,有效改善了该系统的控制质量。结果表明,样机分别配制不同配肥总量的2种、3种和4种肥料时,误差均维持在0.85%,该控制系统超调量小,工作稳定,较好地满足了智能配肥终端配肥精度要求。     

基于温湿度模型的温室温湿度智能调节系统的设计

温室的温湿度精确调节对作物的生长影响巨大。该研究分析设计了Venlo型温室的温湿度模型,根据影响温室内温湿度变化的一些因素,确定了调节温湿度的控制对象。设计了模糊PID控制算法和硬件平台,并在江苏大学的Venlo型温室内进行试验,证明可行。     

基于模糊控制和PID控制的一阶倒立摆系统建模与仿真

对一阶倒立摆系统的平衡控制问题进行了控制策略研究.建立了系统数学模型,分别采用模糊控制和PID控制策略设计了控制器,并用Matlab/Simulink对控制系统进行了仿真实验研究.仿真实验结果不仅证明了两种控制策略对系统平衡控制的有效性,同时也展示了它们的控制品质和特性.     

基于模糊自适应PID控制的静电除尘电源系统设计

设计了以单片机C8051F060为控制核心,基于模糊自适应PID控制算法的三相高压除尘电源系统,该控制系统提高了除尘电源的稳定性和控制精度.工程实践表明：该除尘电源系统具有操作方便、系统稳定、工作效率高等优点.     

基于无线传感器网络的粮情测控系统设计

针对我国粮食存储的实际,将无线传感器网络技术应用在粮食存储领域,探索了物联网技术在粮食仓储领域的应用模式,以无线网络与智能感知技术为核心,在不改变现有粮食存储与管理方式的基础上,争取提供一种完整的适用于粮食存储的粮情测控系统解决方案。     

蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计

针对目前蔬菜大棚人工控制的不足,设计了蔬菜大棚温湿度智能控制系统。采用模糊控制理论,对PID参数进行实时校正,使系统控制性能处于最优控制状态,实现对蔬菜大棚温湿度的精确控制。试验和实际运行表明,该系统运行可靠,自动化程度高,有利于蔬菜大棚的智能化和统一化管理。     

基于无线传感器网络的温室控制系统的设计

针对温室环境监控的需要,设计了一种用MSP430作为控制终端的温室控制系统.该系统通过传感器采集信息,然后以无线传送方式将信息发送至主控制器上和上位机.初步测试表明,该系统具有部署方便、可扩展性好等优点,适合在温室环境监控中使用.     

蔬菜大棚温度自动控制系统设计

随着现代化温室技术的发展与应用,以及人们对反季节蔬菜的庞大需求,温室在反季节蔬菜的培育中发挥着显著的作用,成为相关技术人员的关键课题之一。我国蔬菜大棚还处于发展的初期阶段,而国外的蔬菜大棚系统虽然趋于完善,但其经济性和适应能力却有待商榷。因此,需要创造一种基于我国环境的价格亲民、操作简单、功能稳定的现代化蔬菜大棚自动控制系统。通过对蔬菜大棚自动控制系统特性的分析,设计了基于可编程逻辑控制器(PLC)的蔬菜大棚温度数字化智能控制(PID)的自动控制系统。PLC将各种传感装置勘测的变量实时检测数据,通过和设定参数比较,对大棚内的温度进行调节。对系统进行仿真测试显示,该蔬菜大棚温度自动控制系统已经基本达到了控制目标,控制相对稳定可靠,具有较高的经济性。     

基于DRNN的木材干燥窑智能控制系统

利用对角回归神经网络对木材干燥系统的模型进行辨识,并根据辨识的Jacobian信息动态整定PID控制器参数,从而实现木材干燥控制系统的智能控制。仿真结果表明:控制器能取得满意的控制效果,同时具有较强的抗干扰能力。