气吸式玉米电动播种机控制系统设计与试验

为提高气吸式播种机播种、施肥作业的自动化程度和作业质量,研制了气吸式玉米播种机电动播种及施肥控制系统。以嵌入式工控机为系统核心,单片机、电机、传感器构成播种和施肥控制器,每个排种器和排肥器配置独立电机和控制器,核心机把输入的株距、施肥量等信息通过CAN总线传输给控制器,控制器根据作业信息和作业速度实时调节排种电机和排肥电机转速、播种速度和施肥量。试验结果表明:样机株距合格率>97.1%,施肥相对误差<3.3%,可实现一机播多种作物,减少了机械调整操作,提高了播种的自动化程度。

小粒种子电动播种机作业质量监测系统设计与试验

为了实现蔬菜小粒种子电动播种机作业过程的实时监测,提高小粒种子播种机智能化水平,基于多传感器检测技术和可视化技术,设计了小粒种子电动播种机作业质量监测系统,并进行了播种试验。试验表明:作业质量监测系统可实现对粒径0. 5～1. 5 mm蔬菜小粒种子播种过程的实时监测,其播种量监测精度达96%,种子漏播监测精度达92. 3%,实时落种影像采集精度达95%,解决了由于蔬菜小粒种子粒径小、质量轻不便于实时监测的问题,提高了播种机播种精度和作业质量。

基于IGWO-LADRC的电动绿豆播种机控制系统研究

针对高密度种植作物绿豆精密播种时因理论株距小、合格范围小及系统存在内外干扰导致漏播率高、播种不均匀等问题,研究一种基于IGWO-LADRC的电动绿豆精密播种机控制系统。对排种电机建模,同时提出一种改进灰狼算法(Improved grey wolf optimizer,IGWO)整定线性自抗扰控制器(Linearactive disturbance rejection control,LADRC)的参数,通过与经验法整定PID、经验法整定LADRC、GWO-LADRC 3种排种电机控制方式进行对比,来检验所提出智能控制系统的优势。仿真实验表明:基于IGWO-LADRC的电动绿豆精密播种机控制系统,系统无超调,调节时间为0.57 s,无静差,受干扰恢复时间为0.35 s,且再次达到稳态后无振荡现象且无静差。台架试验表明:智能电驱动播种相较传统链驱动播种合格指数提升2.75个百分点,重播指数降低0.46个百分点,漏播指数降低2.22个百分点,变异系数降低8.91个百分点,合格株距变异系数降低7.89个百分点;相较传统PID电控播种在各项排种性能指标也更优;合格指数提升2.20个百分点,重播指数降低0.37个百分点,漏播指数降低1.30个百分点,变异系数降低7.28个百分点,合格株距变异系数降低4.47个百分点。均满足国家标准要求。

小型遥控蔬菜播种机设计与试验

温室大棚空间相对狭小、密闭,机器掉头转弯频繁,现有蔬菜播种机多由人工操控,作业参数调整不便,掉头需人力抬升机器,费时费力。针对以上问题,设计了一种小型遥控蔬菜播种机,采用Arduino单片机远程控制技术、多电机同步驱动技术和电动推杆升降与轮毂差速结合的转向控制方法,通过远程遥控的方式实现蔬菜播种时播种机前进、调速、整机升降和田间换行转向等作业。对整机进行田间试验,结果表明:在中速及中低速运行状态下,蔬菜播种机的播种水平最为稳定可靠,播种合格率大于90%,控制系统响应速度快,差速转向准确,可为设施农业智能装备的发展提供参考。

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