數(shù)據(jù)融合在種子含水率測量中的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，通過對種子進(jìn)行分選、烘干、包衣等一系列的加工處理，改善種子的質(zhì)量和發(fā)芽率，成為提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要手段。在此過程中，種子含水率檢測和控制是種子烘干處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和步驟。由于種子自身的特點(diǎn)，目前對種子水分的測量缺乏直接的檢測手段，而標(biāo)準(zhǔn)的種子含水率的檢測方法又沒法實(shí)現(xiàn)在線測量，因此限制了種子烘干機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用。 在本課題設(shè)計(jì)中，針對種子含水率的測量進(jìn)行了較為深入研究，從機(jī)械和電路等角度分析了系統(tǒng)設(shè)

2、計(jì)的思想，具體介紹了溫度傳感電路、重力傳感電路的研究和設(shè)計(jì)方法，以及電容傳感電路的選型和AD7746的單端接入方法的選用和設(shè)計(jì)，并采用多種方法對電容、溫度、重量三種傳感器測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)融合，提出并比較了種子含水率測量數(shù)據(jù)融合方法，重點(diǎn)介紹了基于參數(shù)估計(jì)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合算法，在種子含水率數(shù)據(jù)的檢測精度、實(shí)時(shí)性和重復(fù)性方面取得了較為滿意的效果。本論文的研究工作主要圍繞種子烘干機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、多傳感器電路設(shè)計(jì)和種子含水率數(shù)據(jù)融合處理

3、等方面展開。 第一，扼要介紹了本課題的研究背景和意義，簡單說明了現(xiàn)代種子含水率檢測技術(shù)尤其是實(shí)時(shí)檢測技術(shù)的基本原理和常用方法。 第二，種子烘干機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械部分、傳感電路部分設(shè)計(jì)，主要包括:烘干機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理，溫度傳感電路和重力傳感電路的工作原理及改進(jìn)設(shè)計(jì)，對改進(jìn)后傳感電路進(jìn)行了調(diào)試和性能比較。詳細(xì)分析了原系統(tǒng)采用的電容傳感器的不足和問題，對種子烘干機(jī)電容傳感電路部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括芯片的選擇以及外圍電路的接法設(shè)計(jì)

4、。 第三，種子含水率測量數(shù)據(jù)的采集和處理方案的設(shè)計(jì)及具體實(shí)施，最后通過對影響種子含水率測量的各因素之間的數(shù)據(jù)分析，說明水分與電壓值、溫度、重量之間的關(guān)系，分析數(shù)據(jù)處理時(shí)誤差產(chǎn)生的原因并進(jìn)行粗大誤差剔除、有效數(shù)字修約等。 第四，介紹了數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用目的、發(fā)展?fàn)顩r和前景以及常用方法。著重使用數(shù)據(jù)融合的思想和技術(shù)來探索分析種子含水率測量數(shù)據(jù)的方法，在運(yùn)用多種數(shù)據(jù)融合方法進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上提出了種子含水率測量的優(yōu)選數(shù)學(xué)模型