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基于数学偏微分算法的水稻插秧机控制系统优化

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农机化研究 2024年第4期46卷 234-238页

作者：李宁郑州升达经贸管理学院郑州451191

为进一步提升我国水稻插秧机的综合作业效率,以数学偏微分应用思维为改善切入点,针对整机控制系统展开优化研究。以充分分析插秧机各功能实现为基点,搭建数学偏微分模型,进行系统控制优化与整机部件改进,设计出全新的功能提升型水稻插秧... 详细信息

为进一步提升我国水稻插秧机的综合作业效率,以数学偏微分应用思维为改善切入点,针对整机控制系统展开优化研究。以充分分析插秧机各功能实现为基点,搭建数学偏微分模型,进行系统控制优化与整机部件改进,设计出全新的功能提升型水稻插秧机,实施插秧作业。试验结果表明:经数学偏微分算法及控制思维导入,水稻插秧机的整机核心作业参数得到显著提升,秧深精度与系统稳定度均可保持在93.00%以上,插秧合格率相对提升了8.58%,秧苗损失率可降低至0.45%,整机作业效率可达91.12%,符合水稻插秧机的设计标准及预期优化目标,具有较强的应用推广价值。

关键词：水稻插秧机智能化偏微分模型插秧合格率功能提升

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数学建模应用的水稻插秧机控制系统优化分析

农机化研究 2024年第1期46卷 216-219页

作者：张静文重庆科创职业学院重庆402160

以水稻插秧机仿形机构作业升降和保持过程为研究对象,采用力反馈和位移反馈相互切换的控制方式构建作业过程控制系统,并利用数学建模的方式搭建仿形机构作业过程控制模型,在MatLab/Simulink环境中建立控制系统模型。采用模糊PID算法对... 详细信息

以水稻插秧机仿形机构作业升降和保持过程为研究对象,采用力反馈和位移反馈相互切换的控制方式构建作业过程控制系统,并利用数学建模的方式搭建仿形机构作业过程控制模型,在MatLab/Simulink环境中建立控制系统模型。采用模糊PID算法对控制系统仿真模型进行优化,仿真结果表明:模糊PID控制算法能够显著提升插秧机控制系统在不同控制阶段的工作性能。

关键词：水稻插秧机控制系统模糊PID控制数学模型

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数学建模在水稻插秧机作业优化中的应用

农机化研究 2024年第3期46卷 186-189页

作者：张晓果胡秀明李亚杰河南城建学院河南平顶山467036 河南省新乡市农业科学院河南新乡453000

为了降低插秧机的作业故障次数、提升插秧效率和插秧质量,对数学建模在水稻插秧机作业优化中的应用进行了研究。为了有效提升作业效率和作业质量,分插机构的传动部件改进为非圆齿轮行星系,并针对传动装置建立数学模型并分析。为了验证... 详细信息

为了降低插秧机的作业故障次数、提升插秧效率和插秧质量,对数学建模在水稻插秧机作业优化中的应用进行了研究。为了有效提升作业效率和作业质量,分插机构的传动部件改进为非圆齿轮行星系,并针对传动装置建立数学模型并分析。为了验证水稻插秧机的结构是否合理,对其进行了仿真试验,结果表明:水稻插秧机的结构合理,可将其应用于实际生产。

关键词：水稻插秧机数学建模作业优化非圆齿轮行星系分插机构

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水稻插秧机的规范使用与常见故障排除方法

南方农机 2024年第4期55卷 73-75页

作者：向阳湖北省利川市农业综合执法大队湖北恩施州445400

插秧机作业品质对水稻生长有着直接影响,目前很多农机手在现代化农业机械面前仅懂得基本操作,常常有不规范操作,维护保养也不及时,日积月累,就会对水稻插秧机使用寿命和作业品质造成影响。因此,笔者基于水稻插秧机的应用优势,分析了水... 详细信息

插秧机作业品质对水稻生长有着直接影响,目前很多农机手在现代化农业机械面前仅懂得基本操作,常常有不规范操作,维护保养也不及时,日积月累,就会对水稻插秧机使用寿命和作业品质造成影响。因此,笔者基于水稻插秧机的应用优势,分析了水稻插秧机的规范使用要点,阐述了水稻插秧机的常见故障和相应排除方法。结果表明,插秧机操作人员在具体生产实践过程中要加强保养维护意识,熟练掌握插秧机故障排除方法,提升农业生产效率。

关键词：水稻插秧机规范使用排除方法

手扶式水稻插秧机检查及调整方法、常见故障与排除

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现代化农业 2024年第4期 84-86页

作者：李达王春林杨宏宇黑龙江北大荒现代农业服务集团众荣农机有限公司哈尔滨150000

介绍手扶式水稻插秧机检查及调整方法、常见故障及排除,目的是快速了解和掌握机械在使用中调整及排除方法,并能及时解决作业中所出现的各种故障,加快提高作业效率并降低劳动强度。

关键词：农业机械水稻插秧机手扶式故障

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水稻插秧机自动调平控制系统开发

水稻插秧机自动调平控制系统开发

作者：张英祥山东理工大学

学位级别：硕士

随着我国农业现代化的不断推进,水稻插秧机作为水稻机械化种植必不可少的机械,正逐步向高速化、智能化方向发展。插秧机调平控制系统的作用是在插秧机插植作业过程中,保持插植部水平使其两侧的秧苗插植深度保持一致,这对提高秧苗的成活... 详细信息

随着我国农业现代化的不断推进,水稻插秧机作为水稻机械化种植必不可少的机械,正逐步向高速化、智能化方向发展。插秧机调平控制系统的作用是在插秧机插植作业过程中,保持插植部水平使其两侧的秧苗插植深度保持一致,这对提高秧苗的成活率和返青的一致性十分重要。调平控制系统的性能直接影响了插秧机的插秧效果。本文对调平控制系统进行了总体设计,确定了调平控制系统以调平控制器和直流电机为核心的技术路线,并对调平控制器的硬件进行开发,包括电路原理图的设计、PCB的绘制、加工和焊接工作。对调平控制系统所涉及的直流电机和传感器等重要零部件进行选型和安装。根据在调平过程中对插植部运动规律的分析,建立模糊PID等控制算法实现对插植部的调平控制。基于ADAMS/View软件建立插秧机插植部的动力学模型,包括苗箱和弹簧等构件;在MATLAB/Simulink内建立调平控制系统的直流电机模型。利用联合仿真的方法对本文所设计控制算法的控制效果进行仿真分析。通过对调平控制系统的功能分析,从底层和应用层两方面对调平控制器的软件系统进行了开发。在底层软件方面,通过手写的方式对单片机的驱动代码进行编写;应用层则采用基于模型的设计方法对调平控制系统各个功能模块进行建模,再利用自动生成代码技术将所搭建的调平控制系统应用层模型生成代码,在Code Warrior开发环境下集成底层代码和应用层代码。对调平控制器应用层模型进行MIL、SIL测试后,将调平控制器接入插秧机电气系统进行实车测试。先在试制车间内对调平控制系统的功能进行测试,然后进行水田试验,水田试验表明,本文所开发的调平控制系统具有较高的可靠性,对插秧机的插植部调平效果达到预期目标,满足设计需求。

关键词：水稻插秧机调平控制系统联合仿真模糊控制

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水稻插秧机的人机交互智能化应用

农机化研究 2022年第4期44卷 209-212页

作者：孙春义于长波河北能源职业技术学院河北唐山063000

针对水稻插秧机设计过程中存在的参数多、交互关系复杂、设计计算繁琐等特点,开发了一种人机交互式智能化设计平台,可缩短设计周期,优化水稻插秧机机构。通过对水稻插秧机的运动过程进行分析,认定插秧株距及插秧深度为插秧过程中的两大... 详细信息

针对水稻插秧机设计过程中存在的参数多、交互关系复杂、设计计算繁琐等特点,开发了一种人机交互式智能化设计平台,可缩短设计周期,优化水稻插秧机机构。通过对水稻插秧机的运动过程进行分析,认定插秧株距及插秧深度为插秧过程中的两大核心目标参数,建立各结构参数与目标参数之间的约束关系,并确定优化设计算法。利用优化设计算法,建立人机交互式设计系统,并利用设计系统得出水稻插秧机结构参数。对比分析及试验验证表明:该人机交互式智能设计系统可根据不同的设计需求快速有效地迭代出水稻插秧机结构参数,并进行最优化参数组合,有效地缩短设计计算周期,提高了设计效率及准确性。

关键词：水稻插秧机人机交互智能化优化设计

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水稻插秧机

农业机械 2008年第28期 26-27页

作者：武聪颖

水稻是我国主要的粮食作物，常年种植面积约3000万hm^2，占世界水稻种植面积的20％；稻谷总产量近2亿t，占全国粮食总产的40％，世界稻谷总产的35％。水稻种植环境复杂，技术水平要求高，生产环节多，季节性强，用工量多，劳动强度大。... 详细信息

水稻是我国主要的粮食作物，常年种植面积约3000万hm^2，占世界水稻种植面积的20％；稻谷总产量近2亿t，占全国粮食总产的40％，世界稻谷总产的35％。水稻种植环境复杂，技术水平要求高，生产环节多，季节性强，用工量多，劳动强度大。基于此，农民对提高水稻全程生产机械化水平的呼声日益高涨，机插秧作为初始工序的排头兵，自然首当其冲。

关键词：水稻插秧机水稻种植面积粮食作物生产环节机械化水平总产量种植环境劳动强度

水稻插秧机异形非圆锥齿轮宽窄行分插机构研究

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农业机械学报 2015年第5期46卷 54-61页

作者：孙良祝建彬张国凤方治俞高红浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 浙江省种植装备技术重点实验室杭州310018

针对现有旋转式高速宽窄行分插机构取秧过程总传动比无法进一步增大而限制了对秧针直取秧姿态作出进一步改善的问题,提出一种基于球面节曲线的异形非圆锥齿轮传动机构,与交错齿轮组合成空间行星轮机构并应用于高速宽窄行分插机构中。以... 详细信息

针对现有旋转式高速宽窄行分插机构取秧过程总传动比无法进一步增大而限制了对秧针直取秧姿态作出进一步改善的问题,提出一种基于球面节曲线的异形非圆锥齿轮传动机构,与交错齿轮组合成空间行星轮机构并应用于高速宽窄行分插机构中。以首尾连接两段光滑的非均匀B样条曲线建立封闭的异形非圆锥齿轮节曲线理论模型,调节节曲线过渡段齿形高度以实现齿轮连续传动。建立了分插机构理论模型,分析了异形非圆锥齿轮对插秧轨迹形状与姿态的影响。基于优化后的结构参数建立了分插机构三维模型和加工实物模型,分别对机构仿真轨迹和速度以及高速摄影获取的试验插秧轨迹和速度进行对比分析,同时,完成了基于旋转土槽的实际栽插试验,验证了分插机构建模的正确性以及机构的可行性。最后,通过与斜齿交错-非圆锥齿轮行星系宽窄行分插机构的插秧轨迹速度进行对比,得出该机构在取秧过程具有更优的直取秧动作。

关键词：水稻插秧机宽窄行分插机构异形非圆锥齿轮球面曲线插秧轨迹