多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-08-23 13:42
農(nóng)業(yè)對于我國這樣一個農(nóng)業(yè)大國而言是經(jīng)濟的基礎,在我國占有重要地位。解決糧食問題,提高糧食產(chǎn)量是農(nóng)業(yè)問題的核心。對于我國是這樣一個人口大國,糧食關(guān)系到我國人民的生活質(zhì)量,全靠自然供給或者進口都是難以實現(xiàn)的,但是品質(zhì)良好的種子可以在很大程度上提高糧食產(chǎn)量,種子培育是品質(zhì)良好種子的基礎工作。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),以往我國的育種試驗基本都是機械與人工共同參與,由于育種機械的智能化水平低下,導致我國育種工作人工為主,機械為輔。本文根據(jù)我國育種工作的不足以及實地調(diào)研我國傳統(tǒng)的育種方式,基于北斗定位技術(shù)、編碼器技術(shù),研發(fā)了多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng),加快了我國育種試驗的發(fā)展。首先,分析了我國育種機械與國外育種機械的發(fā)展狀況,針對我國育種機械的發(fā)展水平以及用戶的需求,制定了系統(tǒng)的整體設計方案,設計方案采用模塊化的思想,數(shù)據(jù)采集模塊的北斗定位系統(tǒng)、編碼器,決策模塊的搭載LPC2368微處理器的智能控制器,通信模塊的GPRS-DTU,執(zhí)行模塊的步進電機、直流電機、錐體格盤排種裝置等。然后是系統(tǒng)的軟件設計,PC端搭建嵌入式Linux交叉編譯環(huán)境為基礎,借助可跨平臺語言Qt進行軟件開發(fā),對北斗定位模塊進行配置以...
【文章來源】:齊魯工業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
國外小區(qū)播種機
齊魯工業(yè)大學碩士學位論文7第2章多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)設計與理論應用2.1總體方案設計2.1.1系統(tǒng)整體設計針對調(diào)研需求,育種機械存在播種效率低、一致性差、機械智能化水平低、故障實時監(jiān)測性差等控制與監(jiān)測問題,設計研發(fā)了多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)[44]。多模式小區(qū)精量播種機系統(tǒng)是一個綜合性系統(tǒng),既有軟件設計又有硬件設計,各組件模塊之前協(xié)同工作組成一個系統(tǒng),如圖2.1所示。北斗模式下使用具有采集信息功能的SK北斗定位模塊接收并解析北斗定位數(shù)據(jù),編碼器模式下使用具有采集信息功能的是編碼器與測地輪轉(zhuǎn)動把距離轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)據(jù),將以上不同模式下采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給具有決策能力的搭載微處理器的智能控制器,用戶通過具有人機交互界面的高清觸摸屏給智能控制器傳輸指令信息,智能控制器計算分析采集的數(shù)據(jù)和用戶的指令通過相關(guān)硬件(步進電機、直流電機等)控制格盤排種裝置進行育種工作,播種機開始工作,智能控制器通過GPRS-DTU通信模塊與車輛管理平臺進行通信。圖2.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計
第2章多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)設計與理論應用8本文設計研發(fā)了多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng),通過實地調(diào)研以及查閱相關(guān)文獻,本系統(tǒng)選用2BZYT型自走式小區(qū)條播機作為育種機械,如下圖2.2所示。圖2.22BZYT型自走式小區(qū)條播機結(jié)構(gòu)圖2.1.2系統(tǒng)工作流程在小區(qū)播種機開始播種之前,根據(jù)用戶需求,需要在具有人機交互界面的高清觸摸屏完成小區(qū)長度和小區(qū)間隔長度的設置。小區(qū)播種機播種行進路線圖如圖2.3所示。針對多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)的需求,實現(xiàn)不同模式下對小區(qū)播種機的精準控制。北斗模式基于北斗定位系統(tǒng)發(fā)送頻率為10Hz(周期100ms)一次的北斗數(shù)據(jù)報文,北斗模式下的智能控制系統(tǒng)對北斗數(shù)據(jù)報文進行解算,得到100ms內(nèi)兩點之間的經(jīng)緯度數(shù)據(jù),通過兩點之間的距離公式算出精準的數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù)給智能控制器,智能控制器通過相關(guān)比值計算發(fā)送相應的數(shù)據(jù)給步進電機,步進電機與直流電機控制錐體格盤排種裝置轉(zhuǎn)動,播種完成。編碼器模式下通過安裝在測地輪(播種機前輪)的編碼器轉(zhuǎn)動對一個小區(qū)內(nèi)播種機行進距離數(shù)據(jù)的采集從而轉(zhuǎn)換為脈沖發(fā)送給智能控制器,智能控制器通過編碼器發(fā)出脈沖與步進電機所需脈沖的比例關(guān)系發(fā)送相應的脈沖數(shù)給步進電機,步進電機與直流電機控制錐體格盤排種裝置轉(zhuǎn)動,播種完成。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]導航衛(wèi)星載波相位測量中的相位纏繞研究[J]. 劉冬,鄭偉,王崗,郭媛媛. 空間電子技術(shù). 2018(04)
[2]基于北斗自動駕駛比例電磁閥的控制方法[J]. 耿彪,李歡,張勝榮,彭少然. 農(nóng)業(yè)工程. 2018(07)
[3]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)助力新疆兵團精準農(nóng)業(yè)發(fā)展[J]. 趙巖,陳學庚,溫浩軍. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2018(18)
[4]基于北斗定位技術(shù)的農(nóng)機信息化管理與公共服務系統(tǒng)[J]. 馬曉寧. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2018(18)
[5]基于卡爾曼濾波算法的農(nóng)業(yè)大棚數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)研究[J]. 段杰,姜巖,唐勇偉,王茂勵,趙景波. 中國農(nóng)機化學報. 2018(05)
[6]9種植保機械防治小麥穗蚜的農(nóng)藥沉積率與效果比較[J]. 蘇小記,王雅麗,魏靜,黃崇春,劉艾英,李淑,梁自靜,袁會珠. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2018(01)
[7]智能農(nóng)機中精準定位的研究與實現(xiàn)[J]. 黃振. 微型機與應用. 2017(23)
[8]基于衛(wèi)星導航自動駕駛技術(shù)在播種作業(yè)中的試驗研究[J]. 安冬冬,王新果,吳忠鵬. 時代農(nóng)機. 2017(08)
[9]XBJ-150型和2BZYT型自走式小區(qū)播種機在小麥試驗中的應用[J]. 蔡東明. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程. 2017(03)
[10]基于北斗導航系統(tǒng)的農(nóng)機作業(yè)系統(tǒng)開發(fā)[J]. 孟凡文,王友權(quán),楊東凱,常海寧. 電子世界. 2017(07)
博士論文
[1]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)精密定位理論方法研究與實現(xiàn)[D]. 周巍.解放軍信息工程大學 2013
碩士論文
[1]小麥小區(qū)精密播種機的設計與試驗[D]. 張恒榜.西北農(nóng)林科技大學 2019
[2]基于北斗/GPS雙模差分定位的播種機作業(yè)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 吳寶山.東北農(nóng)業(yè)大學 2018
[3]小麥育種小區(qū)收獲機關(guān)鍵技術(shù)與部件的研究與設計[D]. 姚文燕.山東農(nóng)業(yè)大學 2017
[4]基于JTT808協(xié)議的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計與優(yōu)化[D]. 厲美霞.湖南大學 2017
[5]基于ARM-Linux的農(nóng)機自動駕駛控制系統(tǒng)設計與研究[D]. 唐勇偉.青島理工大學 2016
[6]一種基于JT/T808協(xié)議的車輛監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 張寶鵬.南京航空航天大學 2016
[7]氣吸式田間小麥育種小區(qū)點播機改進設計與試驗[D]. 張德迪.山東農(nóng)業(yè)大學 2014
[8]基于JT/T 808協(xié)議的車載終端設計與實現(xiàn)[D]. 張宗輝.河北工業(yè)大學 2014
[9]2BXJ-6型大豆壟三栽培育種精量播種機的研究[D]. 趙宇.東北農(nóng)業(yè)大學 2013
[10]北斗系統(tǒng)用戶通信數(shù)據(jù)擴容技術(shù)研究[D]. 彭皓.西安電子科技大學 2013
本文編號:3357977
【文章來源】:齊魯工業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
國外小區(qū)播種機
齊魯工業(yè)大學碩士學位論文7第2章多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)設計與理論應用2.1總體方案設計2.1.1系統(tǒng)整體設計針對調(diào)研需求,育種機械存在播種效率低、一致性差、機械智能化水平低、故障實時監(jiān)測性差等控制與監(jiān)測問題,設計研發(fā)了多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)[44]。多模式小區(qū)精量播種機系統(tǒng)是一個綜合性系統(tǒng),既有軟件設計又有硬件設計,各組件模塊之前協(xié)同工作組成一個系統(tǒng),如圖2.1所示。北斗模式下使用具有采集信息功能的SK北斗定位模塊接收并解析北斗定位數(shù)據(jù),編碼器模式下使用具有采集信息功能的是編碼器與測地輪轉(zhuǎn)動把距離轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)據(jù),將以上不同模式下采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給具有決策能力的搭載微處理器的智能控制器,用戶通過具有人機交互界面的高清觸摸屏給智能控制器傳輸指令信息,智能控制器計算分析采集的數(shù)據(jù)和用戶的指令通過相關(guān)硬件(步進電機、直流電機等)控制格盤排種裝置進行育種工作,播種機開始工作,智能控制器通過GPRS-DTU通信模塊與車輛管理平臺進行通信。圖2.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計
第2章多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)設計與理論應用8本文設計研發(fā)了多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng),通過實地調(diào)研以及查閱相關(guān)文獻,本系統(tǒng)選用2BZYT型自走式小區(qū)條播機作為育種機械,如下圖2.2所示。圖2.22BZYT型自走式小區(qū)條播機結(jié)構(gòu)圖2.1.2系統(tǒng)工作流程在小區(qū)播種機開始播種之前,根據(jù)用戶需求,需要在具有人機交互界面的高清觸摸屏完成小區(qū)長度和小區(qū)間隔長度的設置。小區(qū)播種機播種行進路線圖如圖2.3所示。針對多模式小區(qū)精量播種機智能控制系統(tǒng)的需求,實現(xiàn)不同模式下對小區(qū)播種機的精準控制。北斗模式基于北斗定位系統(tǒng)發(fā)送頻率為10Hz(周期100ms)一次的北斗數(shù)據(jù)報文,北斗模式下的智能控制系統(tǒng)對北斗數(shù)據(jù)報文進行解算,得到100ms內(nèi)兩點之間的經(jīng)緯度數(shù)據(jù),通過兩點之間的距離公式算出精準的數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù)給智能控制器,智能控制器通過相關(guān)比值計算發(fā)送相應的數(shù)據(jù)給步進電機,步進電機與直流電機控制錐體格盤排種裝置轉(zhuǎn)動,播種完成。編碼器模式下通過安裝在測地輪(播種機前輪)的編碼器轉(zhuǎn)動對一個小區(qū)內(nèi)播種機行進距離數(shù)據(jù)的采集從而轉(zhuǎn)換為脈沖發(fā)送給智能控制器,智能控制器通過編碼器發(fā)出脈沖與步進電機所需脈沖的比例關(guān)系發(fā)送相應的脈沖數(shù)給步進電機,步進電機與直流電機控制錐體格盤排種裝置轉(zhuǎn)動,播種完成。
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]基于北斗自動駕駛比例電磁閥的控制方法[J]. 耿彪,李歡,張勝榮,彭少然. 農(nóng)業(yè)工程. 2018(07)
[3]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)助力新疆兵團精準農(nóng)業(yè)發(fā)展[J]. 趙巖,陳學庚,溫浩軍. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2018(18)
[4]基于北斗定位技術(shù)的農(nóng)機信息化管理與公共服務系統(tǒng)[J]. 馬曉寧. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2018(18)
[5]基于卡爾曼濾波算法的農(nóng)業(yè)大棚數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)研究[J]. 段杰,姜巖,唐勇偉,王茂勵,趙景波. 中國農(nóng)機化學報. 2018(05)
[6]9種植保機械防治小麥穗蚜的農(nóng)藥沉積率與效果比較[J]. 蘇小記,王雅麗,魏靜,黃崇春,劉艾英,李淑,梁自靜,袁會珠. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2018(01)
[7]智能農(nóng)機中精準定位的研究與實現(xiàn)[J]. 黃振. 微型機與應用. 2017(23)
[8]基于衛(wèi)星導航自動駕駛技術(shù)在播種作業(yè)中的試驗研究[J]. 安冬冬,王新果,吳忠鵬. 時代農(nóng)機. 2017(08)
[9]XBJ-150型和2BZYT型自走式小區(qū)播種機在小麥試驗中的應用[J]. 蔡東明. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程. 2017(03)
[10]基于北斗導航系統(tǒng)的農(nóng)機作業(yè)系統(tǒng)開發(fā)[J]. 孟凡文,王友權(quán),楊東凱,常海寧. 電子世界. 2017(07)
博士論文
[1]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)精密定位理論方法研究與實現(xiàn)[D]. 周巍.解放軍信息工程大學 2013
碩士論文
[1]小麥小區(qū)精密播種機的設計與試驗[D]. 張恒榜.西北農(nóng)林科技大學 2019
[2]基于北斗/GPS雙模差分定位的播種機作業(yè)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 吳寶山.東北農(nóng)業(yè)大學 2018
[3]小麥育種小區(qū)收獲機關(guān)鍵技術(shù)與部件的研究與設計[D]. 姚文燕.山東農(nóng)業(yè)大學 2017
[4]基于JTT808協(xié)議的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計與優(yōu)化[D]. 厲美霞.湖南大學 2017
[5]基于ARM-Linux的農(nóng)機自動駕駛控制系統(tǒng)設計與研究[D]. 唐勇偉.青島理工大學 2016
[6]一種基于JT/T808協(xié)議的車輛監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 張寶鵬.南京航空航天大學 2016
[7]氣吸式田間小麥育種小區(qū)點播機改進設計與試驗[D]. 張德迪.山東農(nóng)業(yè)大學 2014
[8]基于JT/T 808協(xié)議的車載終端設計與實現(xiàn)[D]. 張宗輝.河北工業(yè)大學 2014
[9]2BXJ-6型大豆壟三栽培育種精量播種機的研究[D]. 趙宇.東北農(nóng)業(yè)大學 2013
[10]北斗系統(tǒng)用戶通信數(shù)據(jù)擴容技術(shù)研究[D]. 彭皓.西安電子科技大學 2013
本文編號:3357977
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