基于模糊免疫PID算法的变量施肥技术研究

提出了针对多种肥料自动配比变量施肥的技术方案。机械结构方面设计了多个独立的料箱,每个料箱均能够独立被微控制器控制;肥料流量控制则是根据肥料流量以及施肥机械的行走速度,采用了基于模糊免疫PID算法对伺服电机进行控制;在算法性能方面,采用Mat Lab软件对模糊免疫PID算法和传统PID算法做了比较,证明了算法的鲁棒性和稳定性;最后,设计田间作业实验方案,通过实验数据证明了该变量施肥系统施肥精度高、可重复性好。     

新疆果园施肥机械研究现状及建议

近年来,随着新疆林果业的快速发展,果园种植面积逐渐扩大,因此新疆果园施肥机械的需求日益明显。本文通过对国外施肥机械现状的分析,表明国外施肥机械已具有高效、智能化的特点,并向着自动化、技术性现代化的方向发展。通过着重分析国内施肥机械的现状,指出新疆果园施肥机械存在施肥控制差、作业空间大难适应于新疆矮化密集作物施肥作业等问题。针对现状分析,提出研制精准施肥机械,设计原地转弯机具和加强农艺与农机结合等建议。     

棉花分层施肥机的研制与试验

针对新疆棉花现有的施肥模式,存在肥料利用率低,在土壤深处分布不均匀等问题。设计一种能够实现开沟、分层施肥、覆土等连续一体化作业的棉花精准对行分层施肥作业机。该机械防堵性能好、施肥深度稳定、可实现种肥同行且肥量稳定。对棉花精准对行分层施肥机进行了田间试验,试验结果为:断条率为0,施肥平均深度为8 cm与13 cm,施肥均匀度变异系数为6.5%,上、下层肥量比为2:3,施肥量为25 kg/667m~2,节肥37.5%。     

水动比例施肥器性能对比试验研究

水动比例施肥器作为精确施肥的代表性装置,在国内尚停留在理论研究及产品研制方面.由于国内产品性能的不稳定,国内的市场份额大部分被国外产品所占据.为了对比国内外水动比例施肥器在吸肥性能上的差异,通过试验综合对比了国内外3款水动比例施肥器的吸肥性能.结果表明:施肥器吸肥量受进口流量和压差的影响,相同压差下,国外施肥器进口流量...     

变量施肥研究现状及在新疆棉花上的应用展望

介绍了精准农业背景下的变量施肥及其实现流程,阐述了目前国内外变量施肥机的研究现状,对国内外典型变量施肥机的结构、特点及控制系统进行了比较,并对其性能、适应性等进行了分析。总结了我国变量施肥机械存在的问题和不足,提出了应在我国规模化、机械化水平较高的新疆棉区大力发展变量施肥机械的建议,探讨了变量施肥机械的发展趋势。     

适于果园深施有机肥开沟装置设计

在果园的管理过程中,合理施肥是增加土壤肥力、提高水果产量及品质的重要基础,而开沟是施肥作业实施的必要前提。为此,综合考虑新疆果园种植模式特点,针对果园施肥过程中人工进行开沟作业存在的劳动强度大、作业效率低等问题,设计了一种开沟装置,其主要由机架、刀盘总成、导流罩及传动系统等组成,实现了果园施肥作业过程中的机械化开沟。田间试验表明:该机具作业速度1.6km/h,开沟深度410mm,开沟宽度2 8 0 mm,生产率0.6 hm~2/h,具有结构简单、性能稳定、制造成本低及开沟质量好等特点。     

变量施肥装备的研究现状及展望

介绍了精准农业背景下的变量施肥及其实现流程,阐述了目前国内外变量施肥机的研究现状,对国内外典型变量施肥机的结构、特点及控制系统进行了比较,并对其性能、适应性等进行了分析。总结了我国变量施肥机械存在的问题和不足,提出了应在我国规模化、机械化水平较高的新疆棉区大力发展变量施肥机械的建议。探讨了变量施肥机械的发展趋势。     

穴播农作物定量深层施肥器的研制

为了改进穴播农作物传统的施肥方式,并提高施肥的深度和精度以及化肥的利用率,研制了适用于玉米、蔬菜、棉花等穴播农作物的定量深层施肥器,给出了该施肥器的机械结构简图,并阐述了各主要部件的工作原理.该施肥器主要由扎土器、肥量控制机构、弹簧回位机构等构件组成,其结构简单、性能可靠,可提高化肥利用率25%左右.     

基于CAN总线的变量施肥控制器设计

阐述了基于CAN总线的变量施肥作业系统的组成及电液比例阀控液压马达排肥驱动系统,设计了变量施肥控制器和基于电液比例阀的闭环PID控制算法.利用阶跃响应对PID参数进行整定并分析了闭环控制系统的性能,同时制定了基于CAN总线的通讯协议;推导了施肥量控制公式,并对尿素、磷酸二铵和复合肥3种常用颗粒肥料的控制曲线进行了标定,田间常量和变量施肥试验表明,所设计的变量施肥控制器能满足变量作业的要求.     

新疆伊犁河谷地区青贮玉米施肥技术

新疆是我国重要的玉米生产基地和畜牧业发展大省,近年来新疆青贮玉米取得了长足的发展,但是在生产中仍存在栽培技术不合理、大水大肥和病虫害防治不到位等现象,目前采用滴灌后青贮玉米施肥技术的运用对青贮玉米产量和品质至关重要,因此,文章着重讨论新疆河谷地区青贮玉米施肥技术,以期为新疆发展青贮玉米提供理论指导.     

2BQMF-5型气吸式施肥免耕播种机的设计与试验

研究设计了一种2BQMF-5型气吸式施肥免耕播种机.该播种机主要由气吸式排种装置、五圆盘破茬开沟施肥装置和镇压传动装置等组成.田间试验证实该播种机破茬防堵性能好,施肥平均深度为78mm,播种平均深度为43mm,种肥垂直间距平均为35mm,侧向间距平均为30mm.机具一次进地即可完成破茬、开沟施肥、播种、覆土、镇压等作业工序,土壤扰动小,作业质量满足农艺要求.     

水肥控制自适应系统的设计与试验

新疆是全国最大的优质商品棉生产基地，而灌溉施肥在棉花生产中占据着极其重要的地位。为减少棉花实际生产中的水肥浪费，提高水肥利用效率，提出一种基于自适应理论以pH值为控制目标的控肥方法，设计了一套以PLC为控制器核心的水肥控制自适应系统。系统不仅具有灌溉、施肥、自清洗等基本功能，还可精准调控水肥混合比例和施肥量。研究为新疆棉花的种植提供了科学可行的水肥决策依据，也为用户提供了一套科学有效的灌溉施肥方案。     

温室滴灌施肥智能化控制系统研制

详细介绍了温室滴灌施肥智能化控制系统的总体设计、硬件选型、软件开发、系统的主要功能和特点。通过试验证明该系统PH、EC调节品质好，性能稳定可靠，操作简便，实用性强，可广泛应用于蔬菜、花卉等作物的灌溉施肥智能化控制，并已形成系列化产品，将促进我国设施农业的现代化发展。     

果园有机肥开沟施肥覆土机的设计与试验

针对新疆果园种植的模式,本文设计了一种果园有机肥开沟施肥覆土机,一次作业可同时完成开沟、施肥和覆土,且对于不同施肥深度要求,开沟器的开沟深度可在20~40 cm范围内自由调整,进而达到较为理想的施肥深度。通过田间试验证明,该机具在配套拖拉机的牵引下,以1~2 km/h的速度行进时,开沟器的开沟深度和施肥深度、覆土质量均达到了技术要求,试验过程中,机具未发生施肥堵塞现象,作业性能稳定,满足了果园生产需要。     

基于ARM的变量施肥控制系统的研究

介绍了一种新的精确农业变量施肥控制系统.该系统接收施肥和速度传感器输入信号,经过ARM嵌入式内核处理后,输出控制步进电机的脉冲信号,控制施肥机上排肥轴的转速,实现精确农业变量施肥.实践证明,该控制系统工作稳定,达到了精确农业变量施肥的要求.     

基于PLC的马铃薯播种机施肥控制系统研究

为了保证马铃薯的生长环境,提高肥料利用率,四川基于PLC技术设计了马铃薯播种机的施肥控制系统,主要由中央控制系统、信号采集系统、排肥执行系统、显示器和声光报警器组成。马铃薯播种机利用液压控制器对排肥器的排肥量进行控制,液压控制系统采用BP-PID控制算法,以实现变量施肥的目的。试验结果表明:施肥控制系统可以满足变量施肥控制的要求,且工作性能稳定。     

一垄双行深施肥机的设计与试验

针对贵州山区烟草种植单垄单行、化肥浅施、施肥不精确等因素带来的问题,设计了一款适合贵州平坝地区使用的一垄双行深施肥机,可一次性完成起垄和精准深施肥作业。该机设计了垄面成型装置和精准施肥控制系统,使化肥深施且施肥量与机器行进速度匹配,实现了精准施肥。田间试验结果表明:该机可以一次性起垄,同时对两垄烟精准深施肥;起垄垄形饱满,垄高、垄顶宽、垄基宽变异系数分别为6.4%、1.5%、0.7%,合格率在92%以上;施肥稳定无断条,排肥防堵性能好,施肥效率达0.41hm~2/h,施肥量偏差控制在4.5 8%以内。该机起垄、施肥效果均满足农艺要求,为贵州烟区起垄施肥作业提供了参考。     

半自动变量施肥控制器的研究与开发

针对当前国内农业生产的发展情况,介绍了一种适合国内粮食产区推广使用的变量施肥控制器.该变量施肥控制器结合我国目前国产的施肥设备均采用普通外槽轮作为施肥机肥料计量装置的特点,控制系统通过调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量的目的.利用该控制系统可以在土壤肥力不一致的情况下,用预先划分地块不同施肥量的方法,通过驾驶员在行驶过程中自动调整施肥量指示按钮,达到精准变量施肥的目的.同时,对控制器电子结构及软件设计进行了详细的介绍,对系统使用不同肥料进行了控制性能试验和检测.     

后悬挂式果园开沟施肥覆土机设计与试验

根据新疆果园的农艺种植特点,设计了一种后悬挂式开沟施肥覆土机.该机采用人字铲式开沟器在地表开出一定深度沟槽,深度在20～30cm范围可调节,在开沟槽内施肥,最后应用双圆盘式覆土机构完成覆土作业.田间试验表明:该机的开沟深度、施肥深度、施肥均匀性、覆土效果均达到了技术要求;作业速度为2 km/h时,机具总体作业较平稳,作...     

电动变量施肥控制系统的PID参数优化

PID控制因其算法简单,被人们广泛应用到控制之中,包括可建立准确的数学模型的控制系统。但是,在电动变量施肥控制系统的运行过程中,常常会出现非线性和时变不确定性的问题,很难建立起准确的数学模型。在使用常用的PID控制器时,其参数往往整定不够好,性能欠佳,在运行过程中的适应能力也很差,不能达到理想的控制效果。为此,提出了一种基于遗传神经网络算法整定PID的方法,采用MatLab/Simulink软件建立传递函数仿真模型,之后分别采用RBF-PID和基于遗传算法优化的RBF-PID进行仿真对比。结果表明:基于遗传算法优化的RBF神经网络PID整定的电动变量施肥控制系统稳定性好,精度更高,具有更强的鲁棒性。