播种机精密播种深度控制系统

适当且均匀的播种深度对作物的发育至关重要,因为它会影响出苗时间和发芽率。在播种作业中的深度变化主要是由于作用在播种机犁刀上土壤阻力的变化引起的,产生的振动导致播种深度不均匀。为此,研制一种低成本概念播种机,并验证动态犁头深度控制系统,并进行田间试验研究。在4 km/h、8 km/h和12 km/h的工作速度下进行主动控制系统的性能评估,测试控制犁头深度为-30 mm时的均匀性和准确性。由犁头位置传感器结合超声波土壤表面传感器获得犁头深度测量数据,在4 km/h、8 km/h和12 km/h作业速度时,系统控制深度与目标犁头平均深度偏移量分别为3.5 mm、5.3 mm和6.3 mm,而没有控制系统时,犁头平均深度偏移量分别为8.0 mm、9.1 mm和11.0 mm。可见,速度对犁头深度控制效果没有显著影响。该控制系统将犁头深度精度优化了15.2%,在95%置信区间下,犁头深度置信范围的绝对降幅为10.4 mm。由于土壤力学特性的变化,标准犁头的深度变异性为±8 mm,当激活犁头深度控制系统时,该变异性降低到±2 mm。采用主动控制系统在12 km/h的运行速度下,比未采用主动控制系统在4 km/h运行速度时的深度控制更准确。