检索结果-南通市图书馆

作者：张金然南京农业大学

学位级别：硕士

当前,自动化育种在发达国家已具有一定规模,其技术范畴涉及变量施肥、精量播种、田间定位、育种规划等多方面。自动化育种综合运用传感器检测,GPS,自动控制,GIS等先进技术,市场上已生产和研发了许多商品化的精密育种机械,但大部分小区... 详细信息

当前,自动化育种在发达国家已具有一定规模,其技术范畴涉及变量施肥、精量播种、田间定位、育种规划等多方面。自动化育种综合运用传感器检测,GPS,自动控制,GIS等先进技术,市场上已生产和研发了许多商品化的精密育种机械,但大部分小区机械的研发制造成本较高,且户外环境下工作效果受土壤状况等因素影响较大。近年来,我国精准农业取得了较大的发展,在育种排种结构设计、精密播种控制领域都取得了很多成果,然而我国小区育种播种试验机械存在自动化和精度水平较低的问题,具体表现在:大多不能在不同田块自动调节播种量,田块间自动清种操作复杂,机械式播种精度不高难以满足小区育种精准高效的要求。为解决此问题并满足小区育种播种农艺需求,本文开展了基于小区作业的油菜播种装置控制系统的设计与试验,以期降低育种试验期间人工劳动强度,提升作物育种效率。本文针对小区育种机械播种精度较低,难以满足小区播种多田块下播种参数自动调节、各小区田块均匀播种的需求。在已有的插装式精密穴播排种器基础上,结合小区特点采用GIS(Geographical Information System地理信息系统)软件实现播种地图的构建,系统根据定位信息查询当前播种处方量,并发送到播种控制机构执行。同时设计人机交互界面方便操作和通信控制。使用GPS,激光测距技术实现播种田块精准定位,结合电控播种控制技术设计了一种小区油菜播种控制系统,并进行了试验验证。主要研究内容如下:(1)通过文献检索等方式,明确了油菜小区播种的技术需求,制定控制系统的执行方案:查阅资料与实际调研可知小区播种长度一般为2～10m,播种行数2-12行且规则分布,试验区块多在自然田块内进行小区规划;小区田块划分通过对试验区地块进行地形采点测绘,测绘出地块边界坐标并传输到电脑后,采用GIS图层的方式对试验区进行小区块划分和绘制,并在图层内存储小区块边界位置信息和小区播种信息,由于育种机具工作行走速度播种作业的特点,制定了油菜小区播种控制系统的技术方案:当精密育种播种穴距控制系统处于工作模式时,实时接收上位机发送的播种处方量信息,并通过自适应算法实现均匀播种控制。此外,在田块边界通过开启清种开关实现自动清种功能。下位机控制系统主要完成上位机通信、测速信号采集和排种转速自动调节等功能,其硬件模块主要包括主控制模块,传感器测速模块,播种驱动模块和数据显示模块等部分,系统进行分布式构建以便于拓展。控制程序设计根据各功能需求进行嵌入式开发,主要包括主控制程序、驱动子程序、数码管显示子程序、以及控制算法子程序等部分。(3)设计了基于GIS开发软件的上位机系统,实现了良好的人机交互:上位机控制系统是实现小区育种定位和播种处方量决策的主要部分,笔者通过windows系统在pycharm编辑器上对图形化界面进行设计,同时对GIS软件系统进行二次开发,通过实时采集的GPS数据将单个试验区作为定位单元,采用射线法对试验区进行识别,将获取到的测距信息与地图存储的小区边界条件比较,实现小区田块的定位,查询到该田块的播种信息后发送至播种执行机构执行。(4)开展了基于小区作业的油菜播种控制系统的相关试验:在控制系统检测试验台上采用电机模拟播种机具行驶,在设定的速度条件下,进行排种电机空载、负载与速度动态变化条件下的电机控制精度试验。试验结果表明:系统控制电机转速空载条件下变异系数最大4.85%,最大平均偏差3.72%,转速在设定(6-54 r/min)阶梯条件下稳定性较好。选取的三个高于排种器充种负载参数(10、13.8、17.5N.m)条件下,系统电机转速控制精度均大于90%,电机额定扭矩范围内负载变化不会对控制精度有明显影响。系统设定播种穴距12cm,机具速度选取三个阶梯转速变化下,电机控制平均误差为9.32%,最大误差为11.26%,系统动态跟随效果较好。开展三个播种机具行驶速度、三个常规穴距组合台架试验,在机具作业三个阶梯速度0.85、1.1、1.35m/s下,控制系统在播种参数固定时随作业速度提升,穴距变异系数平均值(12.18%、12.64%、13.33%)增加,固定作业速度条件下设定穴距(8、12、16cm)增加,变异系数平均值(14.72%、12.47%、10.97%)降低,排种稳定性提高。穴距变异系数最高15.28%。在规划小区设定各位置信息及其播种参数、搭建台架后进行室外系统调试试验,选取行进速度0.4m/s,测试系

关键词：自动化育种播种地图播种控制田块定位

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基于GIS的油菜播种控制系统设计与试验

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浙江农业学报 2020年第3期32卷 518-526页

作者：张金然李存超李询孙国峻何瑞银魏清南京农业大学工学院江苏省智能化农业装备实验室江苏南京210031 高淳区禾田坊谷物种植家庭农场江苏南京210031

针对江苏稻油轮作模式下由于水稻土壤湿黏导致地轮打滑而造成的漏播等问题,设计一套电控排种系统,对现有机械式油菜复式播种机进行自动化改造。播种作业时,该系统可根据计算机加载的播种作业信息、地图数据和实时获取的GPS位置信息确定... 详细信息

针对江苏稻油轮作模式下由于水稻土壤湿黏导致地轮打滑而造成的漏播等问题,设计一套电控排种系统,对现有机械式油菜复式播种机进行自动化改造。播种作业时,该系统可根据计算机加载的播种作业信息、地图数据和实时获取的GPS位置信息确定当前播种参数,并发送到主控制器,经处理后,运用比例积分微分控制算法结合目标穴距和播种机前进速度,使用直流电机控制排种轴的旋转速度,实现油菜精准播种。试验结果表明,该系统控制电机转速的变异系数最大值为4.85%,台架试验中穴距变异系数的最大值为15.28%,较传统播种精度明显提高,且系统工作响应及时。

关键词：油菜播种机播种控制田块定位

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电控播种系统设计与试验

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农机化研究 2022年第2期44卷 67-73页

作者：赵晓顺冉文静闫青柏文杰王玉娟河北农业大学机电工程学院河北保定071001 唐山科技职业技术学院河北唐山063000

播种是农业生产的重要环节,传统播种机使用地轮为排种器提供动力,地轮打滑对播种均匀性产生影响,不利于播种质量的提高。为此,设计了电控播种系统,使用旋转编码器采集行进速度,系统的微处理器结合设定播种信息和速度信息计算得出电机理... 详细信息

播种是农业生产的重要环节,传统播种机使用地轮为排种器提供动力,地轮打滑对播种均匀性产生影响,不利于播种质量的提高。为此,设计了电控播种系统,使用旋转编码器采集行进速度,系统的微处理器结合设定播种信息和速度信息计算得出电机理论转速,驱动排种器转动,完成播种作业。JPS-12排种器试验台试验表明:播种合格指数大于96.64%,漏播指数小于1.34%,重播指数小于2.01%,变异系数小于17.61%,具有良好的播种均匀性,播种质量指标差值在5%以内,播种稳定性好。田间播种试验表明:播种作业合格指数为84.21%,重播指数为2.63%,漏播指数为7.89%,变异系数为22.15%,均满足JB/T 10293-2013《单粒(精密)播种机技术条件》的指标要求。系统在实际作业中运行稳定可靠,具有较好的作业性能。

关键词：播种控制电控系统播种均匀性

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基于嵌入式电子监控器的玉米播种机的开发

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农机化研究 2022年第1期44卷 151-155页

作者：李增权河南质量工程职业学院机电工程系河南平顶山467000

为了实现精准播种,进行播种间距和播种量参数化设计,并基于嵌入式单片机技术,设计了高精度玉米播种机,包括播种控制系统和监测系统。首先,探究播种量、播种机前进速度和排种轴转速之间的关系,建立播种模型;其次,采用PID方法对排种轴进... 详细信息

为了实现精准播种,进行播种间距和播种量参数化设计,并基于嵌入式单片机技术,设计了高精度玉米播种机,包括播种控制系统和监测系统。首先,探究播种量、播种机前进速度和排种轴转速之间的关系,建立播种模型;其次,采用PID方法对排种轴进行调速。实验结果表明:控制系统调速精度下限为92.8%。建立播种监测系统,采用光电技术对播种间距和播种量警戒值进行实时监控并对播种机播种间距和播种量精度进行测试,结果表明:间距合格率最低为67.2%,播种精度下限为92.8%。

关键词：播种控制播种监控 PID调速

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