雙變量施肥機(jī)結(jié)構(gòu)及液壓調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),以信息技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)空間變異,定位、定時(shí)、定量地實(shí)施整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù),機(jī)械智能系統(tǒng)為其核心系統(tǒng)。但現(xiàn)有的機(jī)械智能系統(tǒng)都存在排肥實(shí)時(shí)性差、施肥均勻度底、肥料潮濕易堵塞等問題,為此對(duì)現(xiàn)有機(jī)械智能系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的分析研究,并在其基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。
　　(1)針對(duì)變量施肥機(jī)械單一控制施肥產(chǎn)生可調(diào)度小、低速排肥脈動(dòng)顯著、均勻性差等問題,通過(guò)模擬手動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)

2、程設(shè)計(jì)出了排肥轉(zhuǎn)速和開度雙調(diào)節(jié)雙變量施肥機(jī)構(gòu),并改進(jìn)設(shè)計(jì)出了一體三箱室顆粒肥料料箱,以便控制系統(tǒng)進(jìn)行N、P、K等肥料營(yíng)養(yǎng)元素的自動(dòng)配比施肥。
　　(2)為了解決施肥傳動(dòng)不精準(zhǔn)性,設(shè)計(jì)了基于PID控制與液壓馬達(dá)的雙變量液壓變量調(diào)速變量施肥系統(tǒng)。以提高雙變量施肥液壓調(diào)速系統(tǒng)液壓油路的穩(wěn)定性和槽輪式排肥器驅(qū)動(dòng)控制方法為重點(diǎn),研究并建立了PID控制數(shù)學(xué)模型和液壓系統(tǒng)仿真模型。為了更好控制施肥精度,在液壓油路中增加了液壓穩(wěn)壓環(huán)節(jié)和液壓壓力傳

3、感器,采用PID控制算法對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償,并在不同PID控制參數(shù)下進(jìn)行系統(tǒng)仿真分析。
　　(3)為了更好實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),提高施肥均衡性,提出了以N、P、K含量與轉(zhuǎn)速、開度為控制變量的調(diào)控系統(tǒng),控制系統(tǒng)以PC機(jī)作為上位機(jī)、PLC作為下位機(jī),通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),將采集到得信息發(fā)送給PC,PC通過(guò)編寫好的程序,計(jì)算當(dāng)前施肥配比參數(shù)并將控制參數(shù)發(fā)送給PLC轉(zhuǎn)而控制液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)雙變量控制施肥。
　　(4)為了驗(yàn)證常規(guī)PID和模糊PID控

4、制性能效果,分別作了常規(guī)PID和模糊PID控制試驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作了均值與方差比較,其結(jié)果顯示模糊PID控制無(wú)論在控制轉(zhuǎn)速輸出的穩(wěn)定性還是在輸出值的離散度都要比常規(guī)PID控制效果好,達(dá)到了預(yù)期控制效果。
　　(5)以最大限度放大施肥機(jī)延遲度誤差方法,設(shè)計(jì)延遲度試驗(yàn)方案,其試驗(yàn)延遲度為0.852秒滿足設(shè)計(jì)。為了獲知施肥機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)條件下兩者之間的協(xié)調(diào)性、整機(jī)的施肥均勻性等性能有關(guān)參數(shù),對(duì)整機(jī)作了調(diào)試試驗(yàn)其最終結(jié)果顯