日本精准农业研究与开发现状

精准农业以减轻环境负荷、增加产量为目标。正在给农业领域带来一场新的革命。日本在这一领域的研究有其特殊性，自1998年农林水产省启动开发项目“日本式精准农业”以来，一些大学与企业合作进行了不少基础性研究。为此。介绍了日本精准农业理念及研究情况．对我国发展精准农业具有借鉴意义。     

Simulation of the penetration rate (ROP) of the air percussion drilling

It is difficult to calculate the penetration rate (ROP) of percussion drilling. In the early research, the empirical or semiempirical formulae of the ROP are derived from the laboratory or field data collected by the researchers. However, the ROP value of the formulae is not as accurate as that in the field. Benefiting from the dynamic model, the geometric structure model and the theory of the roller cone bit, the mathematical model of the hammer bit, the mathematical model of the true bottom hole and the mathematical model between the tooth and the rock of the hammer bit are established. Hence the ROP of the air percussion drilling can be predicted by simulation. Field tests show the models are reliable and the results are coincident with that in the field. The research can help to redesign the hammer bit and optimize the drilling parameters.     

双环带种肥穴播器的设计

针对目前穴播机械的现状,设计了一种新型的双环带种肥穴播器,介绍了其基本结构和工作原理.从结构上分析了种肥穴播合理性,并推导出了穴播器的入土端方程.试验证明,机速在1.0m/s时,该穴播器投放种子与肥料可靠,穴粒数、穴距和播深合格率都能满足要求.鸭嘴强制后开式设计有效解决了堵土问题,播种精度较高,可广泛应用于花生、棉花、玉米与小麦等农作物的播种.     

电磁振动排种器的试验研究

对排种盘上的种子进行了运动分析,论述了电磁振动排种器的工作原理。通过试验,找出了振动式排种器各运动参数对排种器排种量的影响规律。对不同形状的中、小粒种子进行了条播和精播台架试验,并对水稻、小麦种子进行了田间试验,结果表明:该排种器适用于各种形状复杂的中、小粒种子,播种精度高,不损伤种子。     

播种检测技术的研究进展与趋势

播种作业过程中,一旦出现播种异常现象应能及时报警,并检测出故障的性质和位置,以便机手排除故障,提高播种机的播种质量。要实现这一目的,就必须对播种性能施全程监控。为此,介绍了播种检测技术发展概况,指出了提高精密播种机田间播种质量的关键问题,分析了播种检测技术的发展趋势。     

基于BAS-PID控制的精准变量施药系统仿真与试验

精准变量施药技术是精准农业的重要内容之一,为解决当前常用的变量施药方式存在的控制精度低、超调量大等不足,提出将天牛须搜索(Beetle Antennae Search,BAS)算法与常规PID控制结合形成BAS-PID控制算法,用于变量施药系统控制。首先建立施药控制系统机理模型并基于Matlab平台进行软件仿真,仿真试验结果表明,BAS-PID算法的超调量为0.024 1,绝对误差为1.14%,均低于常规PID和模糊PID,控制效果更好。在吉林农业大学试验田进行了田间施药试验,根据试验数据分析,BAS-PID、模糊PID以及常规PID的平均施药误差分别为0.016 L/min、0.020 L/min、0.238 L/min,平均超调量分别为0.006 L/min、0.016 L/min、0.238 L/min。BAS-PID控制算法的施药误差仅在0.01~0.02 L/min内,误差范围小,总体而言,该算法的施药误差和平均超调量都低于模糊PID和常规PID,系统应用效果好。试验结果表明:本文提出的BAS-PID算法提高了PID算法的参数适用性,施药控制精度高,超调量小,改善了变量施药系统的施药效果,可为推动精准变量施药技术的发展提供新的技术方案。     

精确农业支持技术在我国的应用与发展

重点讲述了精确农业的主要支持技术：“3S”技术、田间变量信息采集与处理技术、智能型处方农业机械、变量投入技术以及系统集成技术在我国的应用，并分析了我国发展精确农业技术研究的热点与应考虑的问题。     

直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程数值模拟分析

对直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程进行了三维大变形弹塑性有限元数值模拟。对闭式模锻预锻及以闭式模锻、孔分流及约束分流为终锻的两步成形过程的流动情况进行了数值分析。数值模拟结果及前期的工艺试验表明：终锻中采取分流、尤其是约束孔分流措施对于降低工作载荷、提高角隅充填能力十分有利，采用矩阵变换技术解决因引入边界摩擦及滑动约束带来的刚度阵非对称问题较为简单、合理、有效。     

PLC在农产品称量包装控制中的应用

设计用可编程序控制器(PLC)来控制农产品称量包装的自动化生产.同时,介绍了系统的构成及工作过程,给出了系统流程图及PLC控制梯形图以及提高精度的各项措施.该系统不仅线路简洁、可靠性高,而且较好地兼顾了动态称量的精度和速度,满足了在线快速动态称量包装的要求.     

三种不同变量施肥执行机构的比较研究

目前,国内外有3种变量施肥执行机构。为此,通过对3种国内外变量施肥执行机构的设计方案进行比较研究,分析出各自的特点,选择出适合黑龙江垦区国产大豆精密播种机的变量施肥执行机构,为设计研制适合国产大豆精密播种机的变量施肥执行机构创造条件。