玉米中耕變量施肥電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-19 16:47
玉米中耕追肥過程中過量、不合理的化肥使用,不僅造成肥料的浪費(fèi)、降低了肥料的利用效率,而且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了顯著提高肥料利用率,實(shí)現(xiàn)化肥科學(xué)合理施用的目標(biāo),由此便對玉米中耕變量施肥提出了更高的要求。但是目前國內(nèi)變量施肥主要采用測土配方變量施肥技術(shù),存在技術(shù)要求高、過程繁瑣等缺點(diǎn),而且關(guān)于配套大馬力拖拉機(jī)的玉米中耕變量追肥技術(shù)研究較少。因此本文針對玉米中耕追肥時(shí)肥料利用率低、實(shí)時(shí)性差及電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力不足等問題及當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢,提出一種區(qū)別于處方圖變量施肥的實(shí)時(shí)變量施肥方法,構(gòu)建了依托大馬力拖拉機(jī)的大壟雙行玉米中耕實(shí)時(shí)變量施肥電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并對電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的田間試驗(yàn)驗(yàn)證。本文研究液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制方式采取增量式PID控制算法,并采用MATLAB/simulink工具箱進(jìn)行PID控制的仿真模擬分析。搭建電控液壓臺架試驗(yàn)平臺,在空載情況下對馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制精度進(jìn)行測試試驗(yàn),進(jìn)行初步臺架試驗(yàn),根據(jù)轉(zhuǎn)速曲線變化確定PID控制參數(shù)范圍,經(jīng)多次整定試驗(yàn),確定最終PID控制參數(shù)分別為0.73,0.47,0.40。在黑龍江省北安市趙光農(nóng)場,對玉米中耕電控液壓驅(qū)動(dòng)變量施肥系統(tǒng)進(jìn)行了9...
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的
1.3 研究意義
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4.3 小結(jié)
1.5 研究的主要內(nèi)容和方法
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究的主要內(nèi)容
1.5.3 研究方法
1.5.4 技術(shù)路線
2 變量施肥電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整機(jī)的研究
2.1 變量施肥電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
2.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
2.1.2 工作原理
2.1.3 主要技術(shù)參數(shù)
2.2 中耕施肥機(jī)
2.3 排肥器
2.3.1 排肥器工作原理
2.3.2 外槽輪特性分析
2.3.3 排肥量的研究
2.3.4 排肥軸轉(zhuǎn)速變化范圍研究
2.4 本章小結(jié)
3 變量施肥電液驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究
3.1 變量施肥電液驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究
3.2 變量施肥電液驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵部件的研究
3.2.1 GNSS接收機(jī)
3.2.2 車載智能終端
3.2.3 移動(dòng)控制器
3.3 變量施肥液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
3.3.1 液壓馬達(dá)的理論分析
3.3.2 電磁比例閥
3.3.3 增量型實(shí)心軸編碼器
3.4 變量施肥電控系統(tǒng)的研究
3.4.1 控制器程序流程
3.4.2 制定CAN數(shù)據(jù)協(xié)議
3.4.3 PID控制算法
3.5 基于MATLAB的 PID控制參數(shù)仿真分析
3.6 本章小結(jié)
4 電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.1 馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)
4.2 電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.2.1 電磁比例閥的流量方程
4.2.2 液壓馬達(dá)流量連續(xù)性方程
4.2.3 液壓馬達(dá)動(dòng)態(tài)力矩平衡方程
4.2.4 閥控液壓馬達(dá)系統(tǒng)傳遞函數(shù)
4.2.5 系統(tǒng)傳遞函數(shù)確定
4.3 本章小結(jié)
5 臺架試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)臺架搭建
5.1.1 液壓泵站
5.1.2 試驗(yàn)臺架搭建
5.2 PID控制參數(shù)的整定
5.2.1 臺架試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
5.2.2 臺架試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與參數(shù)整定
5.3 本章小結(jié)
6 田間試驗(yàn)
6.1 田間試驗(yàn)
6.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及時(shí)間
6.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
6.1.3 試驗(yàn)材料
6.1.4 數(shù)據(jù)處理
6.2 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制精度分析
6.3 施肥滯后研究
6.3.1 液壓馬達(dá)響應(yīng)時(shí)間的分析
6.3.2 肥料由排肥器到落地的時(shí)間分析
6.3.3 變量施肥滯后距離的分析
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論及展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]槽輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對直槽輪式排肥器排肥性能的影響[J]. 祝清震,武廣偉,陳立平,趙春江,孟志軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(18)
[2]基于自動(dòng)導(dǎo)航的小麥精準(zhǔn)對行深施追肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 馮慧敏,高娜娜,孟志軍,陳立平,李由,郭玉明. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]雙變量施肥機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 李凱,張立新,張立萍,楚世哲,祁曉敏,錢營,李繼霞,郭振華. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]基于光譜探測的小麥精準(zhǔn)追肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 陳滿,施印炎,汪小旵,孫國祥,李永博. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]變量施肥機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀分析[J]. 孫國祥,陳滿,汪小旵,丁為民,丁永前,李永博,邱威. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(02)
[6]冠層反射光譜測量中主動(dòng)光源光譜穩(wěn)定性控制[J]. 丁永前,李楊,譚星祥,曹衛(wèi)星,朱艷. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 寧津生,姚宜斌,張小紅. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2013(01)
[8]鏈條輸送式變量施肥拋撒機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張睿,王秀,趙春江,白由路,孟志軍,陳立平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]精準(zhǔn)施肥決策模型與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)[J]. 馬曉蕾,范廣博,李永玉,徐楊,彭彥昆,湯修映. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]變量施肥機(jī)械研究現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J]. 段潔利,李君,盧玉華. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(05)
博士論文
[1]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量施肥控制技術(shù)研究[D]. 宿寧.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]玉米冠層—根系—土壤系統(tǒng)氮素吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)的品種差異及生理機(jī)制[D]. 屈佳偉.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于近地光譜技術(shù)的冬小麥精準(zhǔn)變量施肥機(jī)的研制[D]. 陳滿.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]中國三大糧食作物農(nóng)田活性氮損失與氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]變量配肥施肥精準(zhǔn)作業(yè)裝備關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉陽春.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2012
[6]智能型變量施肥關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張睿.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
[7]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中若干智能決策問題研究[D]. 于合龍.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]小麥冠層近地多光譜氮素營養(yǎng)診斷與變量施肥研究[D]. 周雪.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]三輪高地隙中耕精量施肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 袁玲合.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于改進(jìn)OPTICS算法的玉米精準(zhǔn)施肥決策系統(tǒng)研究[D]. 陳瑜.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于智能農(nóng)業(yè)的測土配方施肥決策支持系統(tǒng)研究[D]. 胡軼楠.吉林大學(xué) 2016
[5]蓄能器變壓力供油電液比例閥控液壓馬達(dá)系統(tǒng)的建模與特性研究[D]. 王冰冰.上海交通大學(xué) 2016
[6]1WG-4.1型多功能微型玉米復(fù)式作業(yè)機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[D]. 翁瑋.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]變量施肥液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉文浩.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2015
[8]變量施肥性能測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 譚星祥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[9]4UL-2型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)清潔裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 楊龍.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2014
[10]伺服液壓泵控馬達(dá)負(fù)載系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析[D]. 張凱.東北大學(xué) 2012
本文編號:3693737
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的
1.3 研究意義
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4.3 小結(jié)
1.5 研究的主要內(nèi)容和方法
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究的主要內(nèi)容
1.5.3 研究方法
1.5.4 技術(shù)路線
2 變量施肥電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整機(jī)的研究
2.1 變量施肥電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
2.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
2.1.2 工作原理
2.1.3 主要技術(shù)參數(shù)
2.2 中耕施肥機(jī)
2.3 排肥器
2.3.1 排肥器工作原理
2.3.2 外槽輪特性分析
2.3.3 排肥量的研究
2.3.4 排肥軸轉(zhuǎn)速變化范圍研究
2.4 本章小結(jié)
3 變量施肥電液驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究
3.1 變量施肥電液驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究
3.2 變量施肥電液驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵部件的研究
3.2.1 GNSS接收機(jī)
3.2.2 車載智能終端
3.2.3 移動(dòng)控制器
3.3 變量施肥液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
3.3.1 液壓馬達(dá)的理論分析
3.3.2 電磁比例閥
3.3.3 增量型實(shí)心軸編碼器
3.4 變量施肥電控系統(tǒng)的研究
3.4.1 控制器程序流程
3.4.2 制定CAN數(shù)據(jù)協(xié)議
3.4.3 PID控制算法
3.5 基于MATLAB的 PID控制參數(shù)仿真分析
3.6 本章小結(jié)
4 電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.1 馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)
4.2 電控液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.2.1 電磁比例閥的流量方程
4.2.2 液壓馬達(dá)流量連續(xù)性方程
4.2.3 液壓馬達(dá)動(dòng)態(tài)力矩平衡方程
4.2.4 閥控液壓馬達(dá)系統(tǒng)傳遞函數(shù)
4.2.5 系統(tǒng)傳遞函數(shù)確定
4.3 本章小結(jié)
5 臺架試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)臺架搭建
5.1.1 液壓泵站
5.1.2 試驗(yàn)臺架搭建
5.2 PID控制參數(shù)的整定
5.2.1 臺架試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
5.2.2 臺架試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與參數(shù)整定
5.3 本章小結(jié)
6 田間試驗(yàn)
6.1 田間試驗(yàn)
6.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及時(shí)間
6.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
6.1.3 試驗(yàn)材料
6.1.4 數(shù)據(jù)處理
6.2 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制精度分析
6.3 施肥滯后研究
6.3.1 液壓馬達(dá)響應(yīng)時(shí)間的分析
6.3.2 肥料由排肥器到落地的時(shí)間分析
6.3.3 變量施肥滯后距離的分析
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論及展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]槽輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對直槽輪式排肥器排肥性能的影響[J]. 祝清震,武廣偉,陳立平,趙春江,孟志軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(18)
[2]基于自動(dòng)導(dǎo)航的小麥精準(zhǔn)對行深施追肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 馮慧敏,高娜娜,孟志軍,陳立平,李由,郭玉明. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]雙變量施肥機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 李凱,張立新,張立萍,楚世哲,祁曉敏,錢營,李繼霞,郭振華. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]基于光譜探測的小麥精準(zhǔn)追肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 陳滿,施印炎,汪小旵,孫國祥,李永博. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]變量施肥機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀分析[J]. 孫國祥,陳滿,汪小旵,丁為民,丁永前,李永博,邱威. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(02)
[6]冠層反射光譜測量中主動(dòng)光源光譜穩(wěn)定性控制[J]. 丁永前,李楊,譚星祥,曹衛(wèi)星,朱艷. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 寧津生,姚宜斌,張小紅. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2013(01)
[8]鏈條輸送式變量施肥拋撒機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張睿,王秀,趙春江,白由路,孟志軍,陳立平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]精準(zhǔn)施肥決策模型與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)[J]. 馬曉蕾,范廣博,李永玉,徐楊,彭彥昆,湯修映. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]變量施肥機(jī)械研究現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J]. 段潔利,李君,盧玉華. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(05)
博士論文
[1]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量施肥控制技術(shù)研究[D]. 宿寧.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]玉米冠層—根系—土壤系統(tǒng)氮素吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)的品種差異及生理機(jī)制[D]. 屈佳偉.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于近地光譜技術(shù)的冬小麥精準(zhǔn)變量施肥機(jī)的研制[D]. 陳滿.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]中國三大糧食作物農(nóng)田活性氮損失與氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]變量配肥施肥精準(zhǔn)作業(yè)裝備關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉陽春.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2012
[6]智能型變量施肥關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張睿.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
[7]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中若干智能決策問題研究[D]. 于合龍.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]小麥冠層近地多光譜氮素營養(yǎng)診斷與變量施肥研究[D]. 周雪.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]三輪高地隙中耕精量施肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 袁玲合.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于改進(jìn)OPTICS算法的玉米精準(zhǔn)施肥決策系統(tǒng)研究[D]. 陳瑜.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于智能農(nóng)業(yè)的測土配方施肥決策支持系統(tǒng)研究[D]. 胡軼楠.吉林大學(xué) 2016
[5]蓄能器變壓力供油電液比例閥控液壓馬達(dá)系統(tǒng)的建模與特性研究[D]. 王冰冰.上海交通大學(xué) 2016
[6]1WG-4.1型多功能微型玉米復(fù)式作業(yè)機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[D]. 翁瑋.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]變量施肥液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉文浩.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2015
[8]變量施肥性能測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 譚星祥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[9]4UL-2型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)清潔裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 楊龍.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2014
[10]伺服液壓泵控馬達(dá)負(fù)載系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析[D]. 張凱.東北大學(xué) 2012
本文編號:3693737
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