本文關(guān)鍵詞： 農(nóng)業(yè)機械 試驗 控制 自動補苗 定位控制　出處：《農(nóng)業(yè)工程學報》2017年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為實現(xiàn)補苗裝置精準定位控制,解決自動移栽作業(yè)過程中因穴盤缺苗和取苗投苗失敗而導致的漏栽問題,采用自適應Fuzzy-PID控制算法來實現(xiàn)缽苗輸送的步進定位控制。構(gòu)建了步進電機角速度控制傳遞函數(shù)的數(shù)學模型,設計了自適應Fuzzy-PID控制器及其模糊規(guī)則,通過MATLAB的Simulink模塊建立了基于模糊PID控制器的步進電機系統(tǒng)角速度控制模型,以階躍信號作為激勵信號,自適應模糊PID控制和PID控制的仿真試驗表明:PID控制的響應時間為7 s,出現(xiàn)超調(diào)量為0.1的振蕩,通過調(diào)整PID控制器參數(shù)增大比例系數(shù),系統(tǒng)響應時間縮短為2.2 s,系統(tǒng)響應速度明顯加快,且未出現(xiàn)振蕩環(huán)節(jié);自適應模糊PID的響應時間為0.12 s,步進電機系統(tǒng)快速到達階躍響應的穩(wěn)態(tài)值,步進電機角速度控制穩(wěn)定,角速度響應快,滿足缽苗輸送的定位要求。自動補苗試驗結(jié)果表明:在植苗頻率為40、50與60株/min時,補苗成功率分別為100%,100%、95.8%,且只要光纖傳感器檢測到漏苗信號,基于自適應Fuzzy-PID控制的步進電機系統(tǒng)快速響應,補苗控制系統(tǒng)都能準確及時地進行自動補苗。該研究可為解決自動移栽機田間作業(yè)的漏栽問題提供參考。
[Abstract]:In order to realize the precise positioning control of the seeding device, the problem of missing seedlings caused by the lack of seedlings in the hole plate and the failure of seedling taking in the process of automatic transplanting was solved. Adaptive Fuzzy-PID control algorithm is used to realize step positioning control of seedling conveying. The mathematical model of angular velocity control transfer function of stepping motor is established. An adaptive Fuzzy-PID controller and its fuzzy rules are designed. The angular velocity control model of stepping motor system based on fuzzy PID controller is established by the Simulink module of MATLAB. The step signal is used as the excitation signal. The simulation results of adaptive fuzzy PID control and PID control show that the response time of the control is 7 s and the overshoot is 0.1. By adjusting the parameters of PID controller to increase the proportional coefficient, the response time of the system is shortened to 2.2 s, the response speed of the system is obviously accelerated, and there is no oscillating link. The response time of adaptive fuzzy PID is 0.12 s. The step motor system reaches the steady state of step response quickly. The angular velocity control of step motor is stable and the angular velocity response is fast. The results of automatic seeding experiment showed that the success rate of seedling filling was 100% when the seedling frequency was 40 ~ 50 and 60 / min respectively. And as long as the optical fiber sensor detects the leak signal, the stepper motor system based on adaptive Fuzzy-PID control can respond quickly. This study can provide a reference for solving the problem of leakage in field operation of automatic transplanting machine.
【作者單位】： 石河子大學機械電氣工程學院;重慶大學機械傳動國家重點實驗室;新疆天業(yè)股份有限公司;石河子大學理學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51565048) 重慶大學國家機械傳動重點實驗室開放課題(SKLMT-KFKT-201516)
【分類號】：S223;TP273
【正文快照】： ^ " 穴盤苗自動移栽機取苗方式主要有2種:一是通過取苗針從穴盤中夾取出缽苗,并投入到栽植器中;另一種是通過頂桿頂出缽苗,并將缽苗輸送到栽植器中。這2種取苗方式都會存在移栽漏苗現(xiàn)象,主要是因為:1)育苗穴盤穴格本身缺苗造成空取苗現(xiàn)象;2)取苗過程中取苗夾片夾碎缽體,無法將

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本文編號：1469536