基于Flex传感器的免耕播种机播深自动控制系统

作     者：贾洪雷 朱龙图 黄东岩 王奇 李名伟 赵佳乐 JIA Hong-lei;ZHU Long-tu;HUANG Dong-yan;WANG Qi;LI Ming-wei;ZHAO Jia-le

作者机构：吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林农业大学信息技术学院长春130118 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2019年第49卷第1期

页      面：166-175页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFD070030201) 吉林省科技发展计划项目(20160309001NY) 

主　　题：农业工程 Flex传感器 PVDF传感器 免耕播种机 播深控制 气压弹簧 

摘      要：为了解决免耕播种机在秸秆覆盖地作业时由于播种深度不够造成的种子裸露现象,以及提高免耕播种机播种深度的控制精度,设计了一套免耕播种机播深自动控制系统,采用Flex传感器作为仿形元件,建立了其在限深轮内的运动数学模型,推导出了Flex传感器的输出电阻变化率与传感器进入印痕区长度的关系。并据此模型采用3个Flex传感器实时检测限深轮与地面接触时的胎面形变,实现播种单体对地压力的监测。系统根据播种单体对地压力的变化,控制电-气比例阀实时调节气压弹簧对播种单体的下压力,从而保证播种深度的一致性。田间对比试验结果表明:Flex传感器和PVDF传感器均具有可靠的仿形性能,在播种作业速度为2.78m/s时,基于PVDF传感器的控制系统和基于Flex传感器的控制系统均能实现播种深度自动调节功能,但后者的控制精度更高,其控制误差在±8mm之间。