【摘要】：采用電子技術(shù)的自動控制系統(tǒng)在精密播種行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)變得越來越廣泛。國內(nèi)對于這方面的研究相比國外落后很多,但是經(jīng)過這些年的不斷努力,也取得了一定的成果。其余有關(guān)精密播種方面的研究大部分與排種器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化關(guān)鍵部件參數(shù)有關(guān),且也取得了一定的成果,但是并未解決由地輪打滑等造成的漏播現(xiàn)象的發(fā)生;并且對于漏播、重播和故障報警等方面的監(jiān)測是我國關(guān)于控制系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容,但是,其中關(guān)于播種系統(tǒng)的研究中很多對于拖拉機作業(yè)速度的測量也是建立在地輪的基礎(chǔ)上,并沒有從根本上解決地輪打滑的問題。針對存在的問題,該文以STM32控制器為控制核心,應(yīng)用雷達測速儀檢測機具作業(yè)速度,采用無刷直流電機為排種器提供動力,使得排種器轉(zhuǎn)速與機具作業(yè)速度同步,提高排種精度,且實現(xiàn)株距易調(diào)節(jié)等功能。具體研究內(nèi)容如下:(1)分析討論垂直勺輪式排種器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)和作業(yè)參數(shù);應(yīng)用EDEM軟件對其進行離散元仿真分析,模擬了不同排種過程,得出在遞種起始角為2°、11°或20°時,排種效果最佳的排種器轉(zhuǎn)速為min/46.26 r;在遞種起始角為29°和38°,排種器轉(zhuǎn)速為min/02.34 r時排種效果最佳,為勺輪式排種器的研究提供一定的參考,也為控制系統(tǒng)的田間試驗提供一定的對比。(2)分析影響播種質(zhì)量的主要因素:地輪打滑、排種器類型和投種高度,并針對每一因素提出相應(yīng)的解決措施,最后提出總體設(shè)計方案。(3)依據(jù)(2)中提出的總體設(shè)計方案,對控制系統(tǒng)進行了硬件和軟件兩部分設(shè)計。硬件設(shè)計主要從五塊內(nèi)容進行分析:數(shù)據(jù)采集模塊、執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、人機交互模塊、電源與信號調(diào)理模塊和硬件抗干擾技術(shù);軟件設(shè)計主要從主程序和子程序兩部分進行研究分析,每一部分又分別從控制流程圖和程序主代碼進行設(shè)計分析。(4)對控制系統(tǒng)進行田間試驗,結(jié)果表明:當(dāng)拖拉機行駛于穩(wěn)定階段時,平均誤差的最大值為8.02%,最小值為2.23%,控制精度高;中高速行駛作業(yè)時穩(wěn)定性最好,最小誤差為0,最大誤差為6.42%;不同遞種起始角下的合格指數(shù)和變異系數(shù)均在低速、中高速和由低到高三種行駛工況下效果最好,其中合格指數(shù)≥87.9%,變異系數(shù)≤0.42;而在高速行駛工況下,合格指數(shù)和株距變異系數(shù)變化差異較大,播種效果較差。與非控制系統(tǒng)下的試驗臺試驗相比,控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)的由地輪作為驅(qū)動力的播種機提高了播種質(zhì)量,方便了株距調(diào)節(jié)。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S223.2
【圖文】：

技術(shù)路線

玉米種子離散化模型

幾何體仿真模型

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本文編號：2753214