【摘要】：水稻種植是其生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié),其種植質(zhì)量的好壞,將直接影響到其出苗、分蘗和生長,進(jìn)一步影響水稻生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。通過在農(nóng)場調(diào)研和查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),市場上現(xiàn)有的精量水稻直播機(jī)多數(shù)采用機(jī)械式播量可調(diào)裝置,播量在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)調(diào)節(jié),易存在排量不穩(wěn)定、播量調(diào)節(jié)精度不高等問題,造成播種不均勻,使得播種效果與預(yù)期相差較大,甚至?xí)斐纱罅繙p產(chǎn),不能完全滿足農(nóng)藝播種要求。因此,這就需要我們研制更加先進(jìn)的播量可調(diào)式水稻精量播種機(jī)。本文在查閱大量國內(nèi)外參考文獻(xiàn)和實地農(nóng)場農(nóng)戶調(diào)研的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套基于播量控制模型的水稻精量播種控制系統(tǒng)。本文通過試驗研究,建立了水稻播量與其關(guān)鍵影響因素(稻種含水率、排種輪轉(zhuǎn)速n、種層高度h)間的數(shù)學(xué)模型,基于模型開發(fā)了播量調(diào)控系統(tǒng),實現(xiàn)播量精準(zhǔn)調(diào)節(jié),達(dá)到精量播種的目的。本系統(tǒng)通過觸摸屏實現(xiàn)人機(jī)交互,可進(jìn)行稻種類型、畝播量和含水率選擇設(shè)定。工作時,觸摸屏界面實時顯示播種機(jī)前進(jìn)速度v、排種輪轉(zhuǎn)速n、種層高度h、已播種面積s和行進(jìn)距離l。本研究主要包括以下內(nèi)容:(1)完成整個基于播量控制模型的水稻精量播種控制系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)主要包括主控制器、電源轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、執(zhí)行模塊和參數(shù)顯示模塊。田間工作時,該系統(tǒng)的線路會集中安裝在一個控制柜中,增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性,避免田間復(fù)雜環(huán)境帶來的影響。(2)建立水稻播量控制模型。設(shè)計室內(nèi)臺架排種試驗,分析稻種含水率、排種輪轉(zhuǎn)速n及種層高度h對水稻排種器單圈排量q的影響情況,并建立播量控制隨動模型。(3)設(shè)計觸摸屏人機(jī)交互界面。可隨時控制系統(tǒng)運(yùn)停,便于操作人員實時掌握控制系統(tǒng)運(yùn)行情況。實時顯示播種機(jī)前進(jìn)速度v、排種輪轉(zhuǎn)速n、種層高度h、已播種面積s和行進(jìn)距離l運(yùn)行信息。(4)控制系統(tǒng)臺架試驗。搭建軟硬件系統(tǒng)平臺,包括PLC控制器、霍爾測速和超聲波測距傳感器、觸摸屏已及執(zhí)行電機(jī)的選型與設(shè)計,設(shè)計硬件原理圖,進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)調(diào)試。試驗證明,控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,實現(xiàn)播量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。本研究建立了多因素影響下的水稻播量控制模型,將其作為控制系統(tǒng)核心部分,測速和測距傳感器實時檢測機(jī)車前進(jìn)速度及種層高度,根據(jù)控制模型實時控制播種量,從而達(dá)到精確播種的效果。為智能化大型水稻精量直播機(jī)的研制提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S223.2
【圖文】：

圖 1-1 槍管式水稻半精量直播機(jī)Fig.1-1 The gun barrel rice semi-precision broadcasting machine研制裝備有“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”系統(tǒng)的 Maxemerge planters 系列高精密播種�！熬珳�(zhǔn)農(nóng)業(yè)”是將各種先進(jìn)技術(shù)融合一體的新球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感系統(tǒng)相實現(xiàn)變量播種和施肥（許劍平等，2008）。“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”為廣泛的新型農(nóng)業(yè)管理技術(shù)，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展起著決定 ST820 型變量施肥播種機(jī)，如下圖 1-2 所示。該播種機(jī)采置實現(xiàn)精量可調(diào)節(jié)式播種目的。該機(jī)器播種作業(yè)幅寬 16.1同時完成種子和肥料的變量作業(yè)。該機(jī)種肥同施，即種肥變量播種（段潔利，2011）。

圖 1-1 槍管式水稻半精量直播機(jī)Fig.1-1 The gun barrel rice semi-precision broadcasting machine研制裝備有“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”系統(tǒng)的 Maxemerge planters 系列高精密播種�！熬珳�(zhǔn)農(nóng)業(yè)”是將各種先進(jìn)技術(shù)融合一體的新球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感系統(tǒng)相實現(xiàn)變量播種和施肥（許劍平等，2008）�！熬珳�(zhǔn)農(nóng)業(yè)”為廣泛的新型農(nóng)業(yè)管理技術(shù)，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展起著決定 ST820 型變量施肥播種機(jī)，如下圖 1-2 所示。該播種機(jī)采置實現(xiàn)精量可調(diào)節(jié)式播種目的。該機(jī)器播種作業(yè)幅寬 16.1同時完成種子和肥料的變量作業(yè)。該機(jī)種肥同施，即種肥變量播種（段潔利，2011）。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2719460