施肥播种机肥料流量分段式PID控制系统设计与试验

施肥稳定性是评价变量施肥系统性能的重要指标,针对常规外槽轮式排肥器排肥时脉动性明显导致排肥均匀性差的问题,提出了基于肥料流量反馈的分段式PID控制方法,并设计了施肥播种机高精度肥料流量控制系统,系统采用肥料流量检测模块获取实时肥料流量并作为反馈输入,结合目标肥料流量,根据分段式PID控制算法得到控制输出量,驱动施肥电机,实现肥料流量的准确控制。搭建了施肥试验台,进行了肥料流量变化阶跃响应与施肥精度的台架试验,结果表明,肥料流量控制系统的阶跃响应时间最大值为1.42 s,均值为0.98 s,超调量最大值为3.49%,均值为2.82%,稳态误差最大值为0.89%,均值为0.64%,施肥量控制精度最小值为97.83%,均值为98.14%。在不同试验条件下,肥料流量控制系统的肥料流量控制精度与施肥精度均优于恒定转速系统。田间试验表明,当车速为4、6、8 km/h时,肥料流量控制系统的施肥量控制精度分别为97.84%、97.78%和97.82%,施肥量控制精度平均值为97.81%,标准偏差为0.28%,能够满足高精度施肥需求。

双模式智能控制量热仪系统的设计与实现

量热仪是测量煤炭、石油等可燃物质发热量的一类重要仪器,其测量精度直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度,设计一种基于STM32芯片的双模式智能量热仪。量热仪采用具有高增益、高分辨率、低漂移特性的模数转换器,设计了四路Pt1000温度传感器进行数据采集。利用智能PID跟踪控制技术提高控制精度,能在恒温式和绝热式两种测量模式中自由切换。试验结果表明,该设计能够实现量热仪的高精度测量,达到欧洲CER标准。