玉米精密播种机漏播监测器研制与试验

为有效监测玉米播种质量,减少漏播、断行的发生,设计一套基于光电法原理的玉米漏播监测器。采用3 mm红外发光管和硅PIN光电二极管作为感测元件,利用光伏效应原理设计了传感器,以检测种子通过与否。以stm32F103单片机为核心,设计了主控制器。主控制器通过中断方式接收传感器的信号,种子通过时即触动内部相应定时器工作或复位,定时计数超过3 s 时就产生报警信号并在屏幕上显示。田间试验表明：在播种机正常排种频率范围内,计数误差不低于97%,漏播检测率达到95%,光照强度、机具振动对漏播监测器工作无影响。     

精密播种粒距的概率分布

考察精密播种的粒距形成过程，将种子落点坐标表示为期望值与正态随机偏差之和，导出落点间隔表达式，基于平稳随机过程建立了粒距的数学模型，演绎推导出粒距分布的分布函数、分布密度、一阶原点矩、二阶原点距和方差。结果表明：粒距同变量遵从一种源于方差相同位均值不同的多个正态总体的导出分布，可看作是不同分布参数正态分布的折尾与叠加。拟合优度检验的结果证实所求粒距分布对多种实测粒距样本拟合良好。分布密度图像的形状决定于分布参数，一般呈现为“多峰非对称”形式。     

玉米精量播种机播深及漏播漏施监测系统功能设计

玉米产业是农业生产的重要组成部分,随着产业向机械化发展,玉米播种大面积应用播种机进行作业,显著提高了播种效率。为进一步提高播种质量,结合玉米播种机技术现状,预防漏播漏施问题,保障播深合理性,开发了播深及漏播漏施监测系统,说明了该系统设计的关键指标及技术要求,介绍了监测功能的设计细则与逻辑特征,强调了该系统的合理性与推广价值。     

玉米免耕精密播种机漏播补偿系统的研究

研制的漏播补偿系统,采用等待补种、实时充种的方式,根据补种过程各动作时间关系,控制电磁阀和补种系统排种器动作时间,实现适时补种。该系统以2BYFZ-4型玉米免耕精密播种施肥机为载体进行田间试验,结果表明:安装漏播补偿系统后,机具在5～7km/h速度下播种合格率提升至99. 47%、99. 35%、98. 75%,漏播补偿系统补种性能良好。     

玉米播种监测系统的研究与应用

基于玉米精量播种机具作业中存在的主要问题,介绍开发玉米精密播种监测系统的重要意义和国内外研究进展,论述玉米播种监测系统设计方面取得的主要成果,为推动玉米播种向智能化方面发展提供借鉴。     

精播机多路排种粒距单定时器检测的算法研究

针对玉米精播机的排种性能检测需要,研究了用一个定时器对8路脉冲的间隔进行中断检测的汇编语言程序算法和硬件电路,提出了绝对时钟和相对时钟的思想;通过选择时间常数,避免数据处理过程中的多字节乘除运算,保证检测的实时性;分析了多路脉冲同时到来的时间计算误差。同时,对检测的实时性和检测数据的存储空间需求进行了分析,8路检测的最大实时误差小于1ms,存储8路检测数据(每路500个间隔数据)需要RAM空间为8 kB。     

玉米精密播种机播量监测系统设计与试验

播量监测是评价播种机播种质量的重要手段,但受到多行播种机排种速率的影响,易出现漏探测的问题,严重影响播量监测性能.为此,设计了一种玉米精密播种机播量监测系统,包括显示器以及基于STM 32设计了播量监测器和基于输出脉宽调试输出(PWM)设计的排种监测传感器,并提出了一种播种顺序计数方法,用于对玉米精密播种机的播量粒数进...     

播种机漏播及播种轨迹自动监测报警装置

介绍了一种播种机漏播和播种轨迹自动监测报警装置,主要包括控制系统、信号接收系统、信号转换系统和信号放大系统。该装置操作简单、灵活方便、工作可靠,可在国内播种机上推广应用。      

谈谈推广鉴定中单粒精密播种机播种均匀性的测量方法

单粒精密播种机播种均匀性为统称,细化具体指标为粒距合格指数、重播指数、漏播指数、合格粒距变异系数,是考量播种机的一项关键性能指标.在实际应用中,存在运算不清楚、鉴定机构和生产企业试验方法不一致的情况,造成试验数据结果偏差大,下面以不同的试验方法测得数据进行运算,分析试验方法对实测数据的影响.     

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。     

玉米精量播种监测系统的设计与试验

针对玉米精播机作业时常会发生导种管堵塞、地轮排种轴机械传动系统故障及种箱排空造成的漏播等现象,基于单片机技术设计了一套玉米精量播种监测系统,包括整体结构与排种监测传感器电路,完成了相关参数设置。该系统实现了对玉米精播机的播种量、播种速度、播种面积、地轮转速、排种轴转速、种箱料位及机具升降状态等指标的实时监测和漏播故障诊断功能,支持对精播机作业数据远程实时监控管理功能。试验结果表明:玉米精量播种监测系统单粒测量精度约为98.8%,能够实现作业过程的实时监测及远程监管功能。     

支持转速现场标定的玉米精密排种器电驱控制系统研究

针对现有玉米精密电驱排种控制系统无法快速适应多类型排种器排种控制的问题,在玉米CAN总线电动排种的基础上,设计了一种对玉米排种器排种驱动进行现场标定的电驱控制系统。系统在排种驱动电动机控制信号与排种盘转速之间的对应关系中,采用分段线性插值的方法现场获取排种器驱动曲线,实现排种盘转速标定与控制。以国产气吸式玉米精密排种器和指夹式玉米精密排种器为试验对象,在模拟车速下,对系统排种盘转速现场标定的控制准确性进行试验。电驱气吸式排种器排种盘转速控制性能试验中,株距设定为25 cm,车速设定为3~12 km/h(间隔3 km/h),结果表明,系统调节时间最长为0.80 s,稳态误差最大为0.81 r/min,控制精度最低为97.42%。电驱指夹式排种器排种盘转速控制性能试验中,株距分别设定为20、25、32 cm,车速设定为4~9 km/h(间隔1 km/h),结果表明,总体排种盘转速平均调节时间为1.09 s,标准差为0.26 s;总体平均稳态误差为0.38 r/min,标准差为0.23 r/min;总体平均控制精度为98.30%,标准差为1.01%。与分段PID排种转速控制系统控制性能进行对比得出,支持转速现场标定的系统具有更好的适应性,平均调节时间减少0.51 s,平均稳态误差增大0.16 r/min,平均控制精度降低0.63个百分点。选用指夹式排种器,进行了播种均匀性田间试验,株距为20 cm,车速范围为4~7 km/h(间隔1 km/h),结果表明,播种合格指数大于等于84.26%,变异系数小于等于18.29%,说明系统能够完成对玉米精密排种器排种转速控制曲线的高控制精度现场标定,能够精准控制电驱排种转速。     

基于卫星定位的玉米高位精播种子着床位置预测方法

玉米植株的精确空间位置分布信息可为中耕、植保、对行收获等田间精准作业提供数据支撑,是玉米精细化生产的基础.本文提出一种基于卫星定位的玉米高位精播种子着床位置预测方法.基于卫星精准定位播种机组位置,结合播种机结构特点构建播种机组与播种单体相对位置模型,基于EDEM数值模拟和动态仿真,构建高位精播种子着床补偿模型,搭建种子...     

花生联合收获机作业在线监测与故障预警系统研究

基于4HBLZ-2型单垄小型自走式花生联合收获机,设计摘果辊、清选筛、夹持轴、夹持链以及各转动部件工况的在线检测方法。利用LabView开发了基于CAN1939总线通信网络的花生收获机械作业在线监测系统,实现了整机控制状态、收获模式、发动机参数、行走轨迹、核心工作部件工况等的实时监测;采用多传感器信息融合算法,建立了作业状态的自诊断与故障预警模型,能够在拨果辊堵塞、跑粮及链条断裂等异常作业工况下为驾驶员提供田间实时报警信息。试验表明,本系统达到了花生收获机田间作业工况实时监测的功能和精度需求,且故障预警的自动诊断时间低于2 min,故障检测准确率大于90%。     

插秧机株距无级调节系统设计与实现

原有插秧机的插秧株距调节为挡位调节式,田间作业过程中操作不便且为有级调节。为此,设计了一种插秧机株距无级调节系统,该系统可以根据插秧机行进速度和插植传动轴转速无级调节插秧株距。采用液压系统取代原有插秧机株距调节的挡位调节方式,单片机作为CPU,结合接近开关、编码器以及直流电机,设计了插秧机株距无级调节系统。试验表明,该系统可实现插秧机株距无级调节,作业质量符合农艺要求,且性能稳定,可用于后续的插秧机全自动控制研究中。     

气送式玉米高速精量排种器供种系统设计与试验

针对气送式玉米高速精量排种器进行高速精量播种时排种器内存种量波动较大,无法维持最佳作业状态的问题,提出通过改进供种装置结构、优化供种控制模型的技术思路。设计了一种智能供种系统,采用可替换轮片的新型供种轮结构和以正弦函数为基础的波动变量供种方式,根据供种效果实时调节供种速度波动幅度,从而使排种器内的存种量保持在较好区间,确保排种器在较高作业性能下进行持续性工作。对关键零部件进行了结构参数设计,通过离散元仿真和台架试验获取并验证了不同结构的供种轮较优工作区间,同时对波动变量供种模型性能进行了试验验证。试验结果表明,新型供种轮能够通过改变自身结构在供种速度250~1500g/min范围内将供种速度变异系数保持在20%以下。优化后新型波动变量供种控制模型将使供种速度以波动变量供种的方式进行平滑变化,在供种速度500~1500g/min范围内围绕供种需求进行100g/min左右幅度的波动供种,满足玉米精量播种的技术要求。     

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。