自动补苗装置精准定位自适应模糊PID控制

为实现补苗装置精准定位控制,解决自动移栽作业过程中因穴盘缺苗和取苗投苗失败而导致的漏栽问题,采用自适应Fuzzy-PID控制算法来实现钵苗输送的步进定位控制。构建了步进电机角速度控制传递函数的数学模型,设计了自适应Fuzzy-PID控制器及其模糊规则,通过MATLAB的Simulink模块建立了基于模糊PID控制器的步进电机系统角速度控制模型,以阶跃信号作为激励信号,自适应模糊PID控制和PID控制的仿真试验表明:PID控制的响应时间为7 s,出现超调量为0.1的振荡,通过调整PID控制器参数增大比例系数,系统响应时间缩短为2.2 s,系统响应速度明显加快,且未出现振荡环节;自适应模糊PID的响应时间为0.12 s,步进电机系统快速到达阶跃响应的稳态值,步进电机角速度控制稳定,角速度响应快,满足钵苗输送的定位要求。自动补苗试验结果表明:在植苗频率为40、50与60株/min时,补苗成功率分别为100%,100%、95.8%,且只要光纤传感器检测到漏苗信号,基于自适应Fuzzy-PID控制的步进电机系统快速响应,补苗控制系统都能准确及时地进行自动补苗。该研究可为解决自动移栽机田间作业的漏栽问题提供参考。     

2ZXM-2型全自动蔬菜穴盘苗铺膜移栽机的研制

针对新疆辣椒、番茄等作物移栽效率低、强度大、移栽质量差及作业工序多等问题,该文研制了一种全自动蔬菜穴盘苗铺膜移栽机,整机主要由自动送苗系统、自动取苗机构与栽植机构、机架、动力传动系统、铺膜铺管装置及镇压覆土装置等组成,可实现一次性完成整形开沟、铺设地膜与滴灌带、自动移栽及覆土镇压等多道作业工序,实现作物膜上覆土移栽的全自动机械化作业过程,并能满足不同作物移栽种植要求。辣椒穴盘苗田间移栽试验结果表明:当机组前进速度为2.8 km/h、理论设计株距为20 cm时,移栽机移栽频率为62株/(min·行),立苗合格率为96.3%,漏栽率为2.8%,伤苗率为1.25%,移栽合格率为93.4%,移栽深度合格率为93.5%,株距合格率为94.7%,株距变异系数为7.9%;滴灌管铺设效果较好,无破损、打折,铺膜及覆土性能优良,地膜采光面展平度为98.2%,采光面宽度合格率为平均为97.8%,平均机械破损程度平均为3.4 mm/m2,膜孔全覆土率为97.8%,移栽机各项性能指标均能够满足辣椒穴盘苗铺膜移栽的农艺要求。该研究可为国内开展全自动旱地移栽机的研发提供参考,对推动新疆机械化育苗移栽技术的发展具有重要意义。     

基于PLC的移栽机整排取送苗控制系统的设计

针对目前自动移栽机单个机械手取送苗工作效率低的问题,提出了一种整排取苗式穴盘苗移栽机取送苗方案,旨在提高穴盘苗移栽机的取送苗速度,提高移栽机整体的工作效率。该系统使用FX3U三菱PLC作为核心控制器,通过控制各步进电机和气缸协同工作来完成整排穴盘苗的进给、取苗和送苗。使用SolidWorks三维软件建立整排取送苗机构模型,并使用GX-Works2软件编写程序。该控制系统实现了整排穴盘苗的取送,促进了新疆生产建设兵团穴盘育苗移栽技术的发展,对新疆特色农作物产业的发展具有重大意义。     

基于PLC的红花花丝采摘控制系统设计

针对目前红花花丝采摘难度大、作业效率低等问题,设计了一种基于PLC适用于大规模机械作业的红花花丝采摘控制系统。该系统使用HC-HR04超声波测距模块与Arduino构成的超声波测距仪检测红花采摘区域,使用E6B2-CWZ1X旋转式编码器测量采摘机构的行程,使用FX_(3U)三菱PLC通过步进电机驱动器控制3个步进电机协同工作,完成红花花丝的夹持、采摘、传送和收集。使用GX-Works2软件编写程序,并使用SolidWorks三维软件建立采摘机构模型。该系统初步实现了红花花丝采摘的自动化控制,促进了红花花丝采摘由人工采摘向机械采摘的转变,有利于红花产业的发展。     

红花分枝力学特性测试及运动分析

为研究红花丝采摘机喂入装置喂入过程中红花分枝及种球的运动特性,以新疆区域主栽品种无刺红花为试验对象,在DF-8000动态疲劳试验机上对红花分枝进行三点弯曲试验,得到了红花分枝的弹性模量及抗弯强度。建立ANSYS中的Explicit Dynamics模块,并求解喂入装置与红花分枝及种球的刚柔耦合动力学模型,运用LS-Prepost进行结果后处理,分析了喂入装置在不同转速下分枝的运动姿态、种球的喂入角度及速度,为更好地将种球端部红花丝喂入采摘装置,提高采收效率提供了部分理论依据。     

苗盘横向传动机构动力学分析探究

曲柄摇杆与双摇杆齿轮组合机构具有结构简单、工作可靠等特点,可实现苗盘横向的精确传动,在苗盘输送机构中运用较多。但由于曲柄摇杆具有急回特性及机构做反复式运动必然产生振动和惯性力,影响机构运动平稳性,限制了机构工作效率。为此,针对一种应用于旱地移栽机苗盘横向输送传动机构——曲柄摇杆-双摇杆-齿轮传动机构,建立了机构的动力学模型,分析了曲柄、连杆、摇杆及齿轮之间的连接点与啮合点等处的受力随曲柄转角变化的规律。应用ADAMS软件完成了机构的虚拟样机模型建立,分析了机构作业过程中的动力学特征。利用上述方法找到了机构振动的原因,并提出解决减小振动方法,为苗盘传动机构的改进和进一步优化设计提供了理论依据。     

建立兵团农情遥感监测系统的可行性分析

简要介绍了农情遥感监测的国内外研究进展和应用领域.同时,分析了目前农情遥感监测的主要任务,结合兵团的地域特点和现有研究基础,对建立兵团农情遥感监测系统的必要性和可行性进行了分析,提出了自己的观点.     

工科专业实践教学质量监控体系构建

实践教学是与理论教学紧密联系又相对独立的一个非常重要的教学环节,在高校人才培养方案中起着理论教学不可替代的作用。从建立实践教学思想监控体系、组织监控体系、过程监控体系、制度监控体系、督导监控体系及评价考核体系等六个方面对实践教学监控体系的构建进行了探讨。     

采棉机GPS导航监控终端软硬件设计研究

根据目前车载导航终端的发展状况,结合新疆采棉机作业时的具体需要,设计了一套适合农业机械的基于ARM处理器的车载导航监控终端。设计时采用了S3C44B0X处理器作为硬件平台,在该处理器上移植μC/OS-Ⅱ操作系统,利用该操作系统上的资源编写程序实现GPS和GPRS功能在车载导航终端上的应用。移动终端通过GPRS无线网络传输模块将采集到的信息传送到监控中心,从而实现了对采棉机车辆进行监控和管理,有较高的使用价值。     

番茄穴盘苗输送带式移栽机栽植机构的设计研究

番茄穴盘苗输送带式移栽机栽植机构可广泛用于大田番茄苗的穴盘移栽,实现了移栽的高效化、移栽质量好的大面积大田移栽作业。为此,研制了基于输送带工作原理和大规模可编程逻辑器件(PLC)技术的番茄穴盘苗输送带式移栽机栽植机构,介绍了其工作原理,阐述了各部分的组成及各部分部件的设计方案。