智能控制及其在机电一体化系统中的应用

在社会不断进步的推力下,我国科学技术也得到了飞速发展,同时进一步升级和优化了机电一体化系统的处理能力,且机电一体化也在不断融入智能控制技术,这使得机电系统的实际运行更加快捷.多种先进的智能科技技术融合,一方面为人们的生产生活创造了新的条件,另一方面也促进机电一体化系统建设进入最佳时期.文章从智能控制技术入手,结合机电一体化的架构,对智能控制在一体化系统中的实践功效进行探索,以供参考.     

混合电动汽车驱动系统及其智能控制技术

能源危机和环境污染是当今世界面临的两大问题,寻找新的替代能源并减少环境污染已经成为汽车工业发展的必然趋势。电动汽车由于使用电能全部或部分替代了石化燃料并可减少环境污染而日益受到各国的重视,本文对电动汽车驱动系统及其智能控制技术进行了评述。     

汽车的不稳定行驶与ESP的应用

汽车电子稳定程序控制系统又称为汽车稳定性控制系统（ESP）。一旦出现前轮侧滑或后轮甩尾的失控状态时,ESP系统能主动地进行干预,按预先设定的程序自动地对车轮产生制动作用,纠正汽车航向的偏离,或减小发动机的输出动力,避免车轮的滑移,可有效地避免事故的发生。     

汽车的不稳定行驶与ESP的应用

汽车电子稳定程序控制系统又称为汽车稳定性控制系统(ESP).一旦出现前轮侧滑或后轮甩尾的失控状态时,ESP系统能主动地进行干预.按预先设定的程序自动地对车轮产生制动作用,纠正汽车航向的偏离,或减小发动机的输出动力,避免车轮的滑移,可有效地避免事故的发生.     

一种大面积喷灌系统的智能控制参数优化

以喷灌系统为研究对象,通过分析智能喷灌系统的工作原理和系统组成,建立起一种利用太阳能实现控制系统能量供给的大面积智能喷灌系统.根据智能喷灌系统的布置形式和原则,结合喷灌系统的工作参数,建立以喷灌系统造价为目标的喷灌系统参数优化模型,对参数优化模型进行求解,并与未进行优化的喷灌系统进行对比,结果表明:优化后的喷灌系统管道...     

农机导航多模变结构智能控制方法研究

随着国家对农业的重视度提高,明确提出要加大农业科技投入,发展现代化农业,要建立以农业物联网和农业智能化装备为中心的农业信息化体系,农机自导航控制技术作为现代化农业生产的重要组成部分,是实现农业机械智能化装备的关键技术,为了实现农业的现代化发展需要对其进行深入研究。文章主要通过对农机导航基础理论进行研究,探索多模变结构的智能化控制方法,对轮式拖拉机、水稻高速插秧机以及大型开沟铺管机等三种典型农机的自动导航技术进行研究。     

玉米收割机智能控制系统的设计与试验研究

我国玉米种植面积广,玉米联合收割机是玉米全程机械化生产的重要部分,收割时虽机械化程度较高,但智能化程度低、人力投入大。针对以上问题,对传统收获机的基本结构进行了智能化控制系统设置,并对玉米收割装置、传感器进行了设计和选择,结合PLC控制原理和传感器输出信号处理,对电动装置和收割机行走液压系统的液压元件进行控制,提高了玉米收割机智能化程度。以玉米收割机作业为基本条件,对智能控制系统进行可行性测试,结果表明:各工作部件响应速度较快,超调量和稳态误差较小,所建立的控制策略,无论在何种负荷条件下,都能对玉米收获机的各项工作参数进行优化。试验获得了1.676%和1.386%的玉米采摘损失率,满足了玉米收获的要求。研究结果可为玉米联合收割机的研究与进一步发展提供理论基础。     

温室智能控制系统发展的探讨及展望

随着种植技术的不断完善,种植不仅只是露地种植,设施农业站上了历史的舞台,高端种植温室开始匹配温室智能控制系统对温室环境进行自动调控,国内温室智能控制系统的相关研究随着科学技术及控制理论的进步而逐渐成熟。本文将简述温室智能控制系统的发展,概述国内温室智能化相关的研究,并针对国内温室产业实际提出智能控制研究存在的问题及展望。     

多功能智能平台与控制技术的研究

针对国内外对多功能平台的相关研究内容和我国国情的需要,研发了一种低能耗、无污染、高效率、绿色环保、结构简单、操作灵活并可实现远程智能遥控的多功能智能平台,并设计了对应的控制系统。平台可以减轻我国果园、林地等多数管理作业劳动强度,进一步提升国内在设施农业、典型经济作物生产及果园林地等中小型地块的机械化水平,提高作业效率,弥补我国农业生产薄弱环节,促进我国农业机械化快速发展,解决了特定作业环境所需配套动力多样及悬挂机具更换工作繁杂等技术问题。     

基于遥控操作的挖掘机操纵系统的实现

为实现挖掘机操作的智能远程控制,应用电液比例控制技术实现了挖掘机的遥控操作。在原机基础上,提出了电控操纵液压系统的设计方案．对原机操纵液压系统进行了改造,并阐述了各种液压阀体的选取原则及过程。经实验测试．改造后的挖掘机性能稳定,为智能挖掘机研究提供了一个可靠的电控液压系统平台。     

基于状态空间建模的智能农机模型辨识与柔化控制

农机行驶速度切变通常会导致自动导航系统控制精度和稳定性下降、导向轮摆动幅度增大、影响作业效果等问题。本文从建模和控制的角度对上述问题进行了研究改进,设计了智能控制器、转角传感器、RTK基准站等关键设备,建立包含横摆动力学的状态空间模型,实现了能够适应较大速度变化的状态反馈控制器。并以东风DF1004-2型轮式拖拉机为实验平台,进行了智能化改装和实验验证。智能农机路径跟踪控制一般假设速度为常数,基于运动学模型设计反馈控制或者追踪控制,由于没有对横摆角速率状态加以利用,偏差纠正收敛较慢,偏差较大,且速度发生切变时,导向轮调整幅度变大,精度和稳定性均会下降。通过对农机进行系统辨识,建立农机横摆运动的动力学模型,然后运用辨识出的动力学模型设计基于LQR算法的柔化反馈控制,较好地解决了上述问题。在农田中实验结果表明,农机自主导航系统在无速度切变时控制精度达到0.03m,速度发生切变时为0.05m,未发生失稳现象,能够满足农机日常生产工作需求。     

基于CAN总线的玉米收获智能控制系统研究

玉米收获机作为玉米收获的主要机械,其工作性能直接影响作业效率和收获质量。针对我国玉米收获关键技术有待突破、智能控制技术不成熟且实用化程度低的问题,提出了一种基于CAN总线的玉米收获智能控制系统。根据玉米收获机摘穗损失控制、籽粒破碎控制、清选损失控制、自动对行以及故障诊断等智能收获关键控制技术的功能要求,基于CAN总线的玉米收获智能控制系统共设置9个CAN节点;通过对控制信号进行分析,并参考SAE J1939,制定了应用层通讯协议;针对智能收获关键控制技术,建立了相应的控制策略,实现了多参数自适应联合调控、数据的实时采集与显示、跑偏校验与故障诊断;通过整机搭载和田间试验,验证了CAN通讯协议的合理性及控制策略的有效性,系统满足可靠性与实时性要求,工作性能良好,实用性强,是玉米收获机作业控制的有效解决方案。     

音乐舞蹈机器人在收割机智能控制系统中的应用

为了提高收割机远程控制作业的智能化水平,实现收割机的无人化作业,基于音乐舞蹈机器人的音乐识别技术,在远程控制系统的设计上引入了语音指令识别系统,在收割机作业遇到突发状况时可以实现收割机的远程干预.为了验证控制系统的可行性,模拟农田无人化作业的环境,对收割机指令识别系统的识别精度和动作执行误差进行了测试,结果表明:采用小...     

基于SOA优化PID控制参数的智能灌溉控制策略研究

为解决智能灌溉系统中水泵运行的不稳定问题,基于人群搜索优化算法（Seeker optimization algorithm,SOA）实现了PID（Proportion integration differentiation）参数的自动优化。该优化算法能够有效解决智能灌溉系统水泵控制中的非线性、时变性和滞后性等问题。为验证SOA优化PID控制的实际效果,与PSO（Particle swarm optimization）算法和GA（Genetic algorithms）算法优化的PID控制进行比较。仿真实验结果表明,基于SOA优化的PID控制响应时间短、超调量小,稳态过程没有振荡。因此,适用于智能灌溉系统中的水泵控制。     

基于模糊控制的智能灌溉控制系统

根据灌溉系统不易建立精确数学模型的特点，设计了基于模糊控制技术的智能灌溉控制系统c系统以土壤水分误差和误差变化率为输入，以灌溉时间长度为输出，通过对输入变量的模糊化、模糊推理和模糊决策，获得了作物的灌溉时间长度。实际运行表明，该系统能根据土壤水分适时、适量灌溉，有效地实现了节水灌溉。     

基于ATmega8515的轮式智能小车控制系统的设计

为了研究各种智能控制算法,设计一种基于ATmega8515单片机的能在特定跑道上循迹行驶的轮式智能小车控制系统。该控制系统主要包括传感器数据采集模块、直流电机PWM驱动模块、单片机控制模块及相应软件。试验表明,以ATmega8515为核心的控制系统具有控制精度高、起停快、同步性好等特点。     

智能控制技术在履带式拖拉机上的应用研究

为解决履带式拖拉机控制系统智能化程度不高、动力不足、环境适应能力不强的问题,针对其智能化控制系统进行了设计和改进。拖拉机采用分布控制管理系统进行控制,采用CAN总线实现通信,主要组成为总控制器、变速器控制、换挡/离合、油门控制器、转向控制器和悬挂控制器。通过对其履带式驱动桥进行改进,包括采用行星式转向机构和液压系统进行控制,提高了履带式拖拉机的动力和性能。实验室和田间试验结果表明:履带式拖拉机的控制系统可完成对拖拉机的智能控制,保证了其稳定行驶,能够满足拖拉机的设计和性能要求。     

基于PLC与WinCC组态软件的智能温室控制系统设计

对温室环境中温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子进行调控是实现设施作物生产高产、优质、高效的关键。以WinCC组态软件为上位机编程软件,以PLC为控制器,设计一种基于PLC的智能温室控制系统。该系统人机界面友好,性能稳定可靠,性价比高,能很好地实现对智能温室环境因子的自动控制,满足温室作物生长环境控制要求。