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播种机PLC电气系统中的故障智能诊断技术研究

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农机化研究 2021年第10期43卷 218-222页

作者：宣峰张晓栋河南工业职业技术学院河南南阳473000

在播种机PLC电气系统工作过程中,由于操作不当或者软件及硬件设备问题经常会发生故障,且故障种类较多。为了提高故障识别的准确性和效率,引入了基于BP神经网络的故障诊断算法。通过BP神经网络进行局部诊断,判定故障及故障类型,可以提高... 详细信息

在播种机PLC电气系统工作过程中,由于操作不当或者软件及硬件设备问题经常会发生故障,且故障种类较多。为了提高故障识别的准确性和效率,引入了基于BP神经网络的故障诊断算法。通过BP神经网络进行局部诊断,判定故障及故障类型,可以提高诊断系统的智能化程度;基于BP神经网络多传感器信息融合,可以提高故障诊断的准确性。为了验证方法的可行性,以无人驾驶播种机的PLC电气系统故障诊断为例,采用MatLab软件建立了仿真模型,结果表明:基于BP神经网络故障智能化诊断方法可以快速诊断故障类型,是一种有效、可靠的诊断方法。

关键词：播种机 PLC电气系统故障诊断智能分类神经网络

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气吸式三七育苗播种精密排种器设计与试验

农业机械学报 2021年第6期52卷 95-105页

作者：杨文彩阚成龙张效伟吴翀杜迁潘吴建云南农业大学机电工程学院昆明650201 芒市农业农村局农机技术推广站芒市678400

针对机械式三七育苗播种排种器种子破损率高、需对种子进行预先分级处理等问题,基于负压吸种、毛刷滚清种、正压排种的工作原理设计了一种气吸滚筒式排种器。对充种阶段、清种阶段、携种阶段、投种阶段进行力学分析,研究排种器的主要结... 详细信息

针对机械式三七育苗播种排种器种子破损率高、需对种子进行预先分级处理等问题,基于负压吸种、毛刷滚清种、正压排种的工作原理设计了一种气吸滚筒式排种器。对充种阶段、清种阶段、携种阶段、投种阶段进行力学分析,研究排种器的主要结构参数,分析影响排种性能的主要因素;结合单因素试验,选取真空度、播种机作业速度、充种室种子质量为试验因素,以合格指数、漏播指数、重播指数为试验指标,进行了三因素五水平二次正交旋转试验,建立了试验指标与试验因素间的回归方程。借助Design-Expert 10.0软件,采用响应曲面法分析得出,影响充种性能的各因素主次顺序为:播种机作业速度、真空度、充种室种子质量。通过参数优化,得到最佳参数组合为:播种机作业速度0.18 m/s、真空度9.6 kPa、充种室种子质量1.2 kg,此时合格指数95.6%,重播指数0.4%,漏播指数4.0%,满足三七播种的农艺要求。

关键词：三七育苗播种气吸滚筒式排种器播种机正交试验

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三七压穴精密排种装置设计与试验

农业机械学报 2019年第1期50卷 85-95页

作者：赖庆辉曹秀龙于庆旭孙凯秦伟昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

三七播种株行距均为5 cm左右,属于密集精密播种,为实现三七高密度精密播种,克服开沟易堵塞的难题,设计了一种三七压穴精密排种装置。阐述了三七压穴精密排种装置的工作原理,确定了其主要结构参数,以云南省文山市三七种子为研究对象,采... 详细信息

三七播种株行距均为5 cm左右,属于密集精密播种,为实现三七高密度精密播种,克服开沟易堵塞的难题,设计了一种三七压穴精密排种装置。阐述了三七压穴精密排种装置的工作原理,确定了其主要结构参数,以云南省文山市三七种子为研究对象,采用二次旋转正交组合试验方法,对排种装置进行排种性能试验,选取压穴柱直径、前进速度、投种点到压穴点水平距离为试验因素,建立了合格指数、漏播指数、重播指数、各行排量一致性变异系数的数学模型,分析了各试验因素交互作用对合格指数的影响规律。结果表明,影响合格指数的因素主次顺序为:压穴柱直径、投种点到压穴点水平距离和前进速度。通过参数优化,确定了最优参数为压穴柱直径24. 5～29. 5 mm、投种点到压穴点水平距离330 mm、前进速度0. 44～0. 61 m/s,此时合格指数大于90%,漏播指数小于5%,重播指数小于5%。经2BQ-15型三七精密播种机整机试验可知,作业速度为0. 35 m/s时,播种机合格指数最高为93. 5%,满足三七播种要求。

关键词：三七播种机排种器压穴装置优化设计

基于种绳模式的一垄两行胡萝卜播种机设计与试验

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农机化研究 2023年第6期45卷 88-93页

作者：刘曙光杨然兵王家胜尹宝全张梅马云飞潘仕梅中国农业大学烟台研究院山东烟台264670 青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

结合胡萝卜播种农艺要求及种绳模式的播种技术特点,设计了与胡萝卜种绳编织机配套的方便操作与调整的基于种绳模式的一垄两行胡萝卜播种机,并主要结构包括机架、动力与行走结构、种绳装设与铺设结构、滴灌带装设与铺设结构、垄型整理结... 详细信息

结合胡萝卜播种农艺要求及种绳模式的播种技术特点,设计了与胡萝卜种绳编织机配套的方便操作与调整的基于种绳模式的一垄两行胡萝卜播种机,并主要结构包括机架、动力与行走结构、种绳装设与铺设结构、滴灌带装设与铺设结构、垄型整理结构及覆土镇压结构等。以种绳埋设过程为核心,分析种绳受力及运动规律,优化完善种绳模式胡萝卜播种机各结构组成,以更好地保护种绳,保证作业质量与稳定性。田间性能试验结果表明:播种机行进速度为1m/s时,种绳埋设深度测量值变化范围为9~19mm,种绳埋设深度平均值为14mm,埋设深度合格率为100%,种绳埋设深度一致性变异系数为21.4%。试验过程中,种绳无松动、拉断现象,满足胡萝卜播种要求。

关键词：胡萝卜播种机种绳

基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机设计与试验

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农业机械学报 2019年第8期50卷 70-80,116页

作者：刘文政何进李洪文李学强魏忠彩刘鹏中国农业大学工学院北京100083 山东省马铃薯生产装备智能化工程技术研究中心德州253600 山东希成农业机械科技有限公司德州253600

为提升中国马铃薯微型种薯(简称微型薯)机械化播种水平,根据微型薯物理特性及农艺特点,设计了一种基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机,该机可一次完成开沟、播种、覆土、起垄等作业。基于受迫振动原理,通过对微型薯单列排序输送投种、... 详细信息

为提升中国马铃薯微型种薯(简称微型薯)机械化播种水平,根据微型薯物理特性及农艺特点,设计了一种基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机,该机可一次完成开沟、播种、覆土、起垄等作业。基于受迫振动原理,通过对微型薯单列排序输送投种、振动回种等过程的分析,确定了播种装置关键结构参数和工作参数。采用调节板高频低幅往复运动,动态微量调节落种口尺寸,避免薯种在种箱内的结拱;利用离散元仿真模拟,明晰振动板较合理的振动频率及相应的驱动连接轴转速。开沟装置、播种装置、覆土起垄装置前后依次布置,先后完成开沟、种薯覆土和起垄工序。田间试验表明,当作业速度为5 km/h时,种薯播种重播指数为4.6%,漏播指数为5.6%,合格指数为89.8%,种植深度合格率为96.5%,各项指标均符合国家和行业标准要求。

关键词：马铃薯播种机振动排序覆土起垄田间试验

基于STM32的小麦机械化匀播控制系统设计与试验

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基于STM32的小麦机械化匀播控制系统设计与试验

作者：孙小雯扬州大学

学位级别：硕士

小麦是世界上必不可少的粮食作物,小麦稳产保障我国社会稳定。目前我国小麦生产存在着播种不均的严重问题,其最终会影响小麦产量。本文设计了轮式变速行驶机器人平台,研究了变速匀播控制技术,通过控制排种器电机转速随机具行驶速度和目... 详细信息

小麦是世界上必不可少的粮食作物,小麦稳产保障我国社会稳定。目前我国小麦生产存在着播种不均的严重问题,其最终会影响小麦产量。本文设计了轮式变速行驶机器人平台,研究了变速匀播控制技术,通过控制排种器电机转速随机具行驶速度和目标播量实时改变,实现变速匀播,并进行了场地播种试验。主要研究工作如下:1)设计了轮式变速行驶机器人平台,包括行走转向机构、自走控制系统、定位导航模块、控制单元模块以及播种装置,使轮式变速行驶机器人可实现原地转向、搭载试验设备、实时传输行使数据以及自动变速行驶。2)设计了小麦机械化匀播控制系统,采用STM32F103VET6单片机控制排种器直流电机转速,搭载在轮式变速行驶机器人平台上,依据轮式变速行驶机器人实时行驶速度信号以及目标播量,控制排种电机转速,实现均匀播种。3)设计了多级控制方式,依据无刷直流电机数字模型,基于Matlab中Simulink环境,利用其库内丰富的模块,建立电机控制模型,进行多级控制算法仿真,二级是电流转速双闭环控制,采用PID控制算法。一级控制采用速度环控制,对比多种控制算法进行仿真并对比仿真结果,最终一级控制选用模糊PID算法,优化模糊PID自调整规则库参数,改变了传统单一控制,提高了设计算法的控制精度、减少响应时间、超调量小、控制效果良好。4)利用keil5软件编写电机控制程序,编写了多级控制程序以及控制算法程序,将多级控制程序分为一级控制程序,二级控制程序和主函数,分别编写模糊PID算法控制程序和PID算法控制程序,最终实现模糊PID控制和电流转速双闭环控制,将设计的控制程序整合,编写主函数,最终实现依据轮式变速行驶机器人实时行驶速度控制电机速度。5)进行了场地播种试验,设计多种对比试验,结果表明,恒速状态下播量控制精度达96.8%以上,排种稳定性好;变速状态下播量控制精度达95.1%以上,播量稳定,其实际播量与目标播量差值小,变化平稳;恒速状态下变量播种控制精度达95.2%以上,其实际播量与目标播量差值小,精度高。

关键词：播种机均匀播种播量控制多级控制电机控制

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3D建模在播种机产品设计上三维艺术仿真

农机化研究 2024年第9期46卷 244-248页

作者：周大鹏苗苗河南工业职业技术学院河南南阳473000

以SolidWorks2015仿真软件设计播种机为例,通过引入三维艺术,完成了播种机零部件结构的设计,并通过修改零部件特征完成了播种机3D模型和整机装配。经过SolidWorks 3D虚拟建模和装配,得出了如下结论:利用Solidworks2015对播种机进行3D建... 详细信息

以SolidWorks2015仿真软件设计播种机为例,通过引入三维艺术,完成了播种机零部件结构的设计,并通过修改零部件特征完成了播种机3D模型和整机装配。经过SolidWorks 3D虚拟建模和装配,得出了如下结论:利用Solidworks2015对播种机进行3D建模和装配,符合播种机实际生产制造流程。

关键词：播种机 SolidWorks 仿真三维艺术 3D 装配

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播种单体对地下压力测量方法和数学模型

农业工程学报 2020年第5期36卷 1-9页

作者：高原源翟长远杨硕赵学观王秀赵春江中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 北京农业智能装备技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

对播种下压力实时测量是精准控制的基础,为了提高现有测量方法的通用性、准确性和稳定性,该研究在对播种下压力和播种深度关系模型分析基础上,采用轴销传感器播种下压力测量方法,进行了传感器力学分析和设计选型方法研究,并针对不同播... 详细信息

对播种下压力实时测量是精准控制的基础,为了提高现有测量方法的通用性、准确性和稳定性,该研究在对播种下压力和播种深度关系模型分析基础上,采用轴销传感器播种下压力测量方法,进行了传感器力学分析和设计选型方法研究,并针对不同播深设定下单一测量模型误差大的问题,建立了融合播种深度因素的播种下压力测量修正模型,模型决定系数(R^2)为0.991 6,均方根误差(root mean square error,RMSE)为28.88 N,验证试验表明,不同播深设定下,模型预测误差绝对值最大为44.13 N,最大相对预测误差为3.28%,提高了播种下压力测量模型通用性和准确性。播种下压力田间动态变化分析试验结果表明,在4~8km/h车速下,播种下压力振荡主频幅值随车速增加而减小,且免耕处理下主频幅值和功率谱密度(powerspectraldensity,PSD)峰值均大于旋耕处理。不同车速和耕作方式下,播种下压力振荡主频变化较小,主要集中在0~1 Hz,为后续信号稳定输出的滤波处理提供依据。该研究结果可为播种下压力的精准控制奠定基础。

关键词：机械化传感器播种机播种下压力播种深度数学模型轴销传感器

三维仿真及Java在播种机作业环境创设上的应用

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农机化研究 2023年第10期45卷 223-227页

作者：王宏斌包头轻工职业技术学院内蒙古包头014030

在农机数字化设计过程中,为了提高设计效率和虚拟仿真的效果,将Java软件二次开发技术引入到了农机作业环境的创设上,通过对农机漫游系统的初步开发,探索了农机新产品虚拟测试的方法。利用UG软件建立了农机三维仿真模型,并利用Java软件... 详细信息

在农机数字化设计过程中,为了提高设计效率和虚拟仿真的效果,将Java软件二次开发技术引入到了农机作业环境的创设上,通过对农机漫游系统的初步开发,探索了农机新产品虚拟测试的方法。利用UG软件建立了农机三维仿真模型,并利用Java软件渲染了农机虚拟作业环境,开发了农机测试输出数据的界面,为农机产品的优化提供了一种新的虚拟平台,对于农机设计效果的提升具有重要的作用。

关键词：播种机作业环境三维仿真 Java软件虚拟环境漫游系统