本文關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)噴桿控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：智能農(nóng)業(yè)技術(shù)是控制科學(xué)高速發(fā)展的必然產(chǎn)物,在世界范圍內(nèi)已被廣泛應(yīng)用�，F(xiàn)如今,越來越多的國(guó)家開始重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化發(fā)展。農(nóng)藥噴灑不僅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)更是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作物生長(zhǎng)的好壞、作物產(chǎn)量的多少都跟農(nóng)藥噴灑有著十分緊密的關(guān)系。在當(dāng)代,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐步走向大規(guī)模,作物的種類和數(shù)量都有很大程度的提高,傳統(tǒng)藥液噴灑工具已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。因此,全球有很多農(nóng)業(yè)工作者開始研究設(shè)計(jì)適用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的藥液噴灑設(shè)備。在中國(guó),藥液噴灑設(shè)備也在不斷地更新?lián)Q代,但是整體水平還是較國(guó)外落后。我國(guó)目前針對(duì)大型農(nóng)田進(jìn)行藥液噴灑的設(shè)備主要有兩個(gè)方面的不足之處,一是噴桿高度無法隨地面高度的變化而變化,二是部分設(shè)備的噴桿高度雖然可以進(jìn)行調(diào)節(jié),但是調(diào)節(jié)過程存在嚴(yán)重的滯后情況。因此本文針對(duì)這兩個(gè)不足提出了一種高度可智能調(diào)節(jié)的噴桿設(shè)計(jì)方法。隨著控制科學(xué)的不斷發(fā)展,智能控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在傳統(tǒng)工業(yè)控制方面,PID(Proportion Integration Differentiation)(比例、積分、微分)控制手段一直被廣泛應(yīng)用,但是傳統(tǒng)PID控制手段在應(yīng)對(duì)時(shí)變系統(tǒng)時(shí),調(diào)節(jié)效果并不是很理想。因此本文結(jié)合現(xiàn)代智能控制方法模糊控制對(duì)傳統(tǒng)PID控制進(jìn)行改進(jìn),使其在時(shí)變系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)中具有良好的表現(xiàn)。本設(shè)計(jì)的核心控制器是超低能耗的MSP430微控制器,在對(duì)地面高度進(jìn)行測(cè)量時(shí),本設(shè)計(jì)采用最小二乘法的處理方式對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,使得實(shí)測(cè)高度值與真實(shí)高度值更加接近。在控制方面采用閉環(huán)模糊PID控制手段對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),從而控制噴桿高度時(shí)刻保持在設(shè)定高度值工作。通過仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,本設(shè)計(jì)具備了初步快速調(diào)節(jié)噴桿高度的能力。
【關(guān)鍵詞】：智能控制 模糊控制 PID控制 高度測(cè)量
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S49;TP273
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 課題的研究背景及意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容20-21
• 1.4 本文章節(jié)安排21-23
• 第二章 系統(tǒng)硬件構(gòu)成與選型23-37
• 2.1 控制描述與選型23-28
• 2.1.1 控制描述23-24
• 2.1.2 MSP430單片機(jī)構(gòu)架與工作原理24-28
• 2.2 測(cè)距傳感器與選型28-31
• 2.2.1 超聲波測(cè)距傳感器與測(cè)距原理28-30
• 2.2.2 測(cè)距傳感器選型30-31
• 2.3 電推桿的選型31-33
• 2.3.1 電動(dòng)機(jī)的原理與分類31-32
• 2.3.2 電推桿選型32-33
• 2.4 PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)速與驅(qū)動(dòng)芯片選型33-35
• 2.4.1 PWM調(diào)速原理33-34
• 2.4.2 L298N芯片與驅(qū)動(dòng)控制34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第三章 系統(tǒng)控制原理37-53
• 3.1 PID控制理論37-47
• 3.1.1 PID算法及其特點(diǎn)38
• 3.1.2 PID參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響38-40
• 3.1.3 整定PID參數(shù)的常規(guī)方法40-41
• 3.1.4 傳統(tǒng)PID控制的不足41-42
• 3.1.5 智能型PID控制的優(yōu)勢(shì)42-47
• 3.2 閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)47-50
• 3.2.1 閉環(huán)系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的差異47-49
• 3.2.2 反饋控制系統(tǒng)49-50
• 3.3 測(cè)距高度的擬合算法50
• 3.4 本章小結(jié)50-53
• 第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)仿真53-67
• 4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53-55
• 4.1.1 機(jī)械噴桿53-54
• 4.1.2 硬件電路設(shè)計(jì)54-55
• 4.2 超聲波測(cè)距算法55-58
• 4.3 閉環(huán)模糊PID控制58-65
• 4.3.1 模糊PID控制59-62
• 4.3.2 PID初始參數(shù)探究62-65
• 4.4 噴桿調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 本文總結(jié)67-68
• 5.2 未來工作展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和科技成果75

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 常勝武,王光亮,沈林生;水平噴桿霧量分布的計(jì)算機(jī)模擬[J];農(nóng)機(jī)化研究;1988年01期

2 常勝武,王光亮,沈林生;水平噴桿動(dòng)態(tài)霧量分布的數(shù)值分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;1989年04期

3 陳文坊;邱白晶;楊寧;殷磊;;基于超聲波傳感器的噴桿位姿控制系統(tǒng)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年03期

4 王松林;趙春江;王秀;;噴桿高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2014年08期

5 何耀杰;邱白晶;楊亞飛;馬靖;;基于有限元模型的噴霧機(jī)噴桿彈性變形分析與控制[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2014年06期

6 邱白晶;何耀杰;盛云輝;尹振華;鄧武清;;噴霧機(jī)噴桿有限元模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2014年08期

7 吳吉麟;苗玉彬;;不同激勵(lì)源下寬幅噴霧機(jī)噴桿的動(dòng)態(tài)特性分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2012年04期

8 陳達(dá);陳志;楊學(xué)軍;周麗萍;;噴桿懸架拉桿的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2011年12期

9 陳達(dá);周麗萍;楊學(xué)軍;嚴(yán)何榮;;噴桿噴霧機(jī)噴桿機(jī)構(gòu)的有限元分析[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2013年02期

10 ;水田風(fēng)送低量噴桿噴霧機(jī)[J];福建農(nóng)機(jī);2004年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳國(guó)平;;節(jié)水高效多噴頭灑水車設(shè)計(jì)[A];制造業(yè)與未來中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李光河薦;噴霧器改制施肥器[N];河北科技報(bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 燕明德;風(fēng)幕式噴桿噴霧氣液兩相流動(dòng)特性研究及參數(shù)優(yōu)化[D];江蘇大學(xué);2014年

2 陳達(dá);柔性桁架式噴桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院;2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 袁旗;變噴桿噴霧機(jī)獨(dú)立流量分配系統(tǒng)的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2015年

2 尹翔宇;變噴桿噴霧機(jī)噴桿自動(dòng)仿形系統(tǒng)的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2015年

3 王強(qiáng);農(nóng)業(yè)噴桿控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];太原理工大學(xué);2016年

4 李振生;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的噴桿轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2010年

5 王松林;噴桿高度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

6 劉豐樂;氣流輔助式噴桿彌霧機(jī)的研制[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

7 楊娜;果園自動(dòng)噴霧控制系統(tǒng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

8 隨學(xué)仕;多功能噴霧機(jī)噴桿變換機(jī)構(gòu)研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2012年

9 曹文俊;可轉(zhuǎn)換噴桿噴霧機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2011年

10 吳吉麟;變量噴霧裝置噴霧特性及其控制系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)噴桿控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：295761