水田激光平地机平地铲姿态测量系统的设计

水田激光平地机水平控制作为农田激光平地技术的重要组成部分,其研究过程中首先要解决平地铲实时倾角测量问题.为提高倾角测量精度,设计了平地铲姿态测量系统,采用MEMS传感器集成模块AD1S16300作为惯性测量单元,通过卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算平地铲倾角.分析了姿态测量系统的构成,阐述了两种传感器融合测量实时倾角的方法,基于ARM7 Cotex- M3微处理器设计了姿态测量系统硬件.采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了融合算法验证与ADIS16300测量平地铲倾角验证.测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定平地铲实时倾角,可以进一步应用于激光平地机的水平控制之中.     

一种水田激光平地机平地铲水平控制系统设计研究

为了使水田激光平地机作业中平地铲保持水平,设计了基于多传感器融合技术的水平控制系统。该系统基于MEMS惯性传感器ADIS16355信息融合测量平地铲倾角,通过脉宽控制液压电磁阀的方法实现水平控制。为此,介绍了控制系统的构成,阐述了三轴加速度计与陀螺仪融合测量实时倾角原理,设计了基于卡尔曼滤波的多传感器融合算法;并基于ARM7 Cotex-M3微处理器设计了水平控制系统硬件,提出了适用于平地铲水平控制的位置控制算法。采用高精度姿态航向参考系统AHRS500GA对融合算法进行验证并进行田间试验,结果表明:该系统能在平地机作业过程中准确测量平地铲实时倾角,有较好的控制效果。     

水田激光平地铲的研究与应用

设计了适用于南方水田的激光平地机平地铲运设备,确定了平地铲的铲宽、铲高铲长、切土角等重要参数。初步试验表明,平地铲工作正常,基本符合水田平整的工作要求。     

一种水田激光平地铲水平位置控制算法

水田激光平地技术对于保证田面平整进而节约用水提高水稻产量具有重要意义。平地铲水平控制系统是保证机器正常工作的重要环节,本文利用多个传感器测试平地铲现场工作参数,并应用于DMC动态矩阵控制算法,提高了平地铲的位置控制精度和动态响应性能,并对算法改进具有一定的参考意义。     

水田激光平地机实用技术

田地平整对发展现代农业具有重要意义。针对水田精细平整问题,华南农业大学研制了1PJ系列水田激光平地机,不但设有高程控制系统而且设有独立的水平控制系统。运用该平地机平整水田,田面平整度小于3厘米,满足精细农业的要求。该文介绍了水田激光平地机的结构和原理,分析了优势和存在的不足,列举了技术改进内容。生产试验结果表明,该平地机实用技术取得了较好的经济、社会效益,推广应用前景广阔。     

水田激光耙浆平地机设计

水田在大型农机具的碾压下造成泥脚深浅不一,田面变得高低不平,严重破坏了水田生态环境。由于田地的不平整,带来作业时拖拉机和耙浆机的倾斜,形成耕深不一致,无法保证后期插秧作业质量。针对以上情况,将耙浆埋茬机与激光平地机集成,同时借助现代测控技术,设计开发了具有自平衡性能的耙浆平地机。作业中,耙浆机可自动调整左右水平方向角度和平地铲垂直姿态,显著提高了全幅宽耙浆作业深度一致性和田面平整度。一次下田完成耙浆、埋茬、平地作业,大大提高作业效率。     

水田激光控制平地技术大有可为

我国是一个人均占有水资源仅为世界平均占有量25%左右的贫水国家,其中农业用水占总用水量的85%,又由于农业作业手段落后,我国农业用水利用率仅为30%～40%,农业用水浪费的主要原因一方面是由于传统的大水漫灌方式造成的;另一方面是由于土地不平整造成的,在水田方面这方面的问题更为突出.随着节水农业的发展,高精度土地整平技术将成为水田节水农业的首选推广项目.     

水田激光平地技术应用效果

随着我国水稻种植面积的逐步扩大,农村经济不断发展,国家农业机械购置补贴的实施,给农机化事业注入了新的生机和活力,使农业机械保有量迅猛增长,农业机械化水平也在不断提高。方正县是我省生产水稻县份之一,20世纪80年代引进日本水稻寒地旱育稀植技术获得成功,90年代引进日本水稻生产全程机械化技术,创立了方正县水稻生产机械化模式,是现代化农业的标志。     

水田激光控制平地技术大有可为

1.高精度土地整平技术是实现节水农业的关键措施水是生命之源,是制约经济发展的一个重要因素,我国是一个人均占有水资源仅为世界平均占有量25%左右的贫水国家,其中农业用水占总用水量的85%,又由于农业作业手段落后,我国农业用水利用率仅为30%～40%,而发达国家已达70%以上。农业用水浪费的主要原因是:一方面,由于传统     

水田激光平地机非线性水平控制系统

为使水田激光平地机的平地铲在受到干扰偏离水平位置时能够迅速回复水平,设计了基于角速度-偏差角度的非线性PID控制器的平地铲调平控制系统,使平地铲零角速度渐近回到水平位置,实现零超调,提高了平地机水平控制精度和稳定性。根据平地机的机械液压系统结构搭建了平地铲调平系统动力学模型,推导了传递函数,基于剩余路径确定允许最小角度的非线性控制,设计了水平调平闭环控制系统方案。采用标准姿态航向参考系统AHRS检测平地铲实时倾角与角速度,TMS320F28035芯片作为控制器,设计制作了水平控制系统电路,依据传感器数据通过非线性PID位置控制算法计算出控制量,并通过PWM驱动电路实现平地铲水平控制。在华南农业大学研制的水田激光平地机上,进行了实验室测试与田间试验验证。测试结果表明,水平控制系统响应迅速,实现了平地铲渐进逼近水平位置的控制效果,超调小,稳态误差趋于零,平地铲基本控制在水平位置±1°以内,平地铲工作稳定。     

水田打浆平地机作业效果试验

为验证1GDP-280型水田打浆平地机在辽宁地区的应用效果,辽宁省农业机械化研究所在营口市老边区于杨村进行相关作业试验。试验结果表明:机具的强度可靠性、安全性、生产效率及作业面积均可满足要求,且打浆深度、压茬深度、植被覆盖率、作业后地表平整度等指标均符合规定。     

水果分选机称重模块调理电路设计

为了满足水果外观品质和质量综合分选的实际需要,可以在水果机器视觉分选机上加上称重模块。为了提高称重模块的精度,基于AD7195芯片,利用比率测量和交流激励的方法,设计出了水果分选机称重模块的调理电路。同时,详细描述了该调理电路的理论基础、硬件构成以及输出结果的软件补偿等,得到了质量与其A/D转换值之间的关系式,并对调理电路的精度进行了实验验证。实验结果表明,该调理电路具有很高的测量精度,且具有线性度、重复性好等特点,可以满足大多数水果称重分选的要求。     

中型水田耕耙平地机辅助机构设计

中型水田耕耙平地机是以29.4 kW拖拉机为动力进行水田耕耙和平地一体的农业机械,是现代农业水田生产不可缺少的农机用具。为此依据其工作性能及特点设计了一套高效且多性能的辅助机构。该辅助机构不仅为耕耙平地机的刀轴系统和传动系统提供安装平台,且为耕耙平地机与拖拉机的连接提供挂接装置。同时围绕整机旋耕、碎土、平地和压茬4项功能进行合理设计,因此该辅助机构性能多样、结构简单。      

JPD-360型旱地激光平地机的研究设计

针对我国土地集约化农业耕作现状,设计了具有农田耕作标准化、精细化平整特点的JPD-360型旱地激光平地机。通过性能测试和生产试验,该设计样机技术参数和作业指标符合要求,具有激光控制限深装置,自动完成高处刮土、拖土、集土和低洼处卸土等技术创新。试验数据和结果分析证明:该平地机在功能上有技术创新、性能稳定可靠、生产效率高,解决了适应性差和作业抖动造成信号中断失准等问题,具有较好的经济效益和推广价值。     

水果机器视觉分选机滚子式输送翻转机构优化设计

对滚子式水果自动分选机输送翻转机构进行了优化设计,使该机构能输送大小相差近一倍的水果,并使所有水果都以近似相同的角速度均匀翻转.求解了滚子的滚身母线方程,分析了各设计参数必须满足的条件,并给出了相应设计参数的优化设计方法.实际图像采集结果表明,在摄像机连续采集两幅图像的时间间隔内,大小相差近一倍的苹果在该机构上转过的角度近似相等.     

1LS-527/427型水田犁的设计与调整

1LS-527/427型水田犁是一种新型土壤耕作机具。该机具具有结构合理、质量轻、耕作适应范围广的优点,使用前应对机具进行准确调整。介绍该机具的整体结构、技术参数及主要部件结构,阐述机具的调整过程,为该机具的调试与应用提供参考。     

适用于水田的激光平地机具液压系统设计

设计了一种水田激光平地机具液压系统.该液压系统主要由液压油泵、电磁换向阀、液压缸、蓄压器和散热器等元件组成.液压泵由拖拉机的动力输出轴驱动;电磁换向阀采用拖拉机电源直流12V供电,可实现平地机具两端分别独立升降;蓄压器起到缓冲作用可改善系统油压的稳定性;散热器可保证液压油温不超过70℃;背压阀用来调节平地机具的下降速度.实际应用表明,水田激光平地机构液压系统能与控制系统相匹配,工作正常.     

水田双向修筑埂机回转调节自动锁定装置设计与试验

为提高筑埂作业效率、减轻劳动强度,解决水田双向修筑埂机在切换作业方式过程中因手动控制精度不高、摆动较大而导致回转不平稳及无法自动锁定的问题,设计了一种可使旋耕和镇压部件回转调节自动锁定的装置。阐述了整体结构及工作原理,建立回转调节自动锁定装置的模型,通过运动学及动力学分析,获得了回转过程的角加速度范围为0.038~0.154 rad/s²,确定所需电动推杆电动机的额定输出扭矩为1.64~6.71 N·m。通过对电动推杆运动速度的求解,得到电动推杆伸长速度与回转时间的关系曲线,并据此进行控制系统设计,实现了通过手机控制自动转向、解锁及接收反馈信息的功能。对锁销进行受力分析,得到锁销受到的最大阻力为18 470 N,确定锁销的直径为10 mm。进行回转性能试验,记录一个回转周期内链传动箱的回转调节状态,并与理论运动状态进行对比,结果表明:整个回转周期的均方误差为1.01(°)²,回转调节过程与理想运动过程较为吻合,控制系统精度较高;水田双向修筑埂机田间作业所修筑田埂的埂顶与埂两侧坚实度为1 180、2 050 k Pa,回转调节自动锁定装置锁定牢靠,不影响田间正常筑埂作业。     

DTZG-01型稻田筑埂机的设计研究

稻田筑梗机械的研制成功可以实现水稻生产过程中筑梗作业的机械化,进而实现我国水稻生产全程机械化。分析国内外稻田筑梗机械的研究现状及其在我国的推广应厢前景,详细介绍DTZG—01型稻田筑埂机的总体设计方案、机械基本构造、技术性能及主要特点。