發(fā)布時間：2021-01-03 04:18

　　本文以偏心輪型孔式排種器為研究主體,結(jié)合該排種器排種油菜的運(yùn)動機(jī)理和油菜條播的農(nóng)藝需要,利用相關(guān)傳感器的檢測原理和電機(jī)控制理論對排種器的排種量進(jìn)行了檢測和控制。主要展開了一下幾個方面的研究。（1）檢測排種器的排種量。單位時間排種箱的重量變化量可以近似等于當(dāng)前排量,為此利用壓力傳感器的檢測原理通過檢測排種箱的重量變化來得出排種器排種量。針對壓力傳感器的微小電壓信號設(shè)計(jì)相關(guān)的電壓放大電路和A\D轉(zhuǎn)換電路,使用STM32作為中央處理單元來對壓力傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出當(dāng)前的排種箱重量,同時使用一種新的濾波算法來消除噪聲對檢測值的影響。（2）排量檢測的誤差補(bǔ)償。壓力傳感器的受力值在靜態(tài)條件下等于排種箱重量,但是在受到機(jī)械振動的影響下其受力大小與排種箱的加速度a、速度v、位移s以及重量m存在一定關(guān)系,通過理論分析建立振動數(shù)學(xué)模型：F=ma+Cv+Ks+mg。使用加速度傳感器檢測排種箱的加速度,利用積分原理和編程手段計(jì)算出排種箱的速度和位移,帶入振動模型中計(jì)算出當(dāng)前排種箱的重量。（3）排量調(diào)控系統(tǒng)。排種器的排種量q與排種軸的轉(zhuǎn)速n存在經(jīng)驗(yàn)公式：q=0.2283n+0.6683。使用伺服電機(jī)與伺服驅(qū)... 

【文章來源】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

系統(tǒng)原理圖

3排種器排量檢測系統(tǒng)方案3.1傳感器的選擇排量檢測系統(tǒng)需要將排種箱的重量變化轉(zhuǎn)換為中央處理單元可接收的數(shù)字信號壓力傳感器可以將壓力變化轉(zhuǎn)化電壓變化，再通過放大與數(shù)模轉(zhuǎn)換形成16位數(shù)字傳輸給中央處理單元，進(jìn)而計(jì)算出實(shí)際排種量。壓力傳感器可分兩大類：（1)半導(dǎo)體壓電阻型，將半導(dǎo)體薄片安裝在傳感器受力當(dāng)外力使薄片產(chǎn)生變形時半導(dǎo)體薄片形成壓電阻抗，破壞了內(nèi)部電橋電路的平衡，信號輸出端產(chǎn)生電壓變化；（2)靜電容量型，將兩個娃板一個作為固定極另一個作為動極，兩娃板間形成電容，當(dāng)外力作用時可動極變形，此時靜電容量發(fā)生變化，在出端產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化M]。靜電容量型壓力傳感器精度和靈敏度很高多用于檢測體或液體的壓力。半導(dǎo)體壓電阻壓力傳感器抗干擾性好，量程較大多用于檢測物體重量_。根據(jù)偏心輪型孔式排種器的排種特性和單位時間排種量本課題選用UC-2阻應(yīng)變式壓力傳感器。如圖2. 3所示。

圖2.4伺服電機(jī)工作示意圖Fig2.4 Schematic diagram of servo motor章小結(jié)本章針對偏心輪型孔式排種器排種油菜的排種過程以及排種參數(shù)，選擇了合適的檢測方案和排量控制方案，并針對不同的傳感器設(shè)計(jì)了相關(guān)的硬件電路。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種輪式移動機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 紀(jì)浩,吳友強(qiáng),鄒力涵.  自動化儀表. 2013(11)
[2]基于壓電式加速度傳感器的船用振動測量儀設(shè)計(jì)[J]. 孫倩,尹菲,尚晶.  傳感器與微系統(tǒng). 2013(05)
[3]基于MMA7455L的汽車加速度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張凱,洪旭,陳峰.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(05)
[4]一種油菜淺耕直播機(jī)排種排肥系統(tǒng)的改進(jìn)[J]. 向偉,吳明亮,官春云,羅海峰,楊洋,湯遠(yuǎn)菊,謝偉.  湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[5]卡爾曼濾波器參數(shù)分析與應(yīng)用方法研究[J]. 王學(xué)斌,徐建宏,張章.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2012(06)
[6]基于有限元分析的復(fù)雜結(jié)構(gòu)彈性振動傳遞函數(shù)建模[J]. 武新峰,雷勇軍,李家文.  振動與沖擊. 2012(11)
[7]基于集成運(yùn)放LM324的電路應(yīng)用[J]. 盧煒.  工業(yè)設(shè)計(jì). 2012(03)
[8]STM32驅(qū)動ILI9325顯示字符串的方法[J]. 李雪偉,張立勛,唐小景.  煤礦機(jī)械. 2011(10)
[9]傳統(tǒng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的優(yōu)缺點(diǎn)分析及高性能PWM-DAC的基本設(shè)計(jì)思想[J]. 辛德環(huán).  機(jī)械工程師. 2011(10)
[10]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能變量作業(yè)裝備研究開發(fā)[J]. 張小超,胡小安,苑嚴(yán)偉,趙博,偉利國.  農(nóng)業(yè)工程. 2011(03)

碩士論文
[1]高速高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李冉.復(fù)旦大學(xué) 2012
[2]油菜變量播種系統(tǒng)試驗(yàn)研究[D]. 高曉燕.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]稻茬田免耕播種機(jī)播種技術(shù)及機(jī)具實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳明亮.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：2954300