【摘要】：傳統(tǒng)的桶式管理犢牛飼養(yǎng)方式操作繁瑣,自動(dòng)化程度低,現(xiàn)有的機(jī)械化飼喂方式在犢牛的高效飼喂和精細(xì)化管理方面仍存在不足。為此,根據(jù)犢牛飼養(yǎng)的生產(chǎn)實(shí)際,論文提出了一種符合犢牛智能化飼養(yǎng)的飼喂系統(tǒng)總體方案,通過(guò)理論分析、仿真模擬和試驗(yàn),研制了儲(chǔ)料裝置、輸送裝置、攪拌裝置等飼喂系統(tǒng)關(guān)鍵部件,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了實(shí)現(xiàn)個(gè)體自動(dòng)飼喂和健康監(jiān)測(cè)的控制系統(tǒng),研制成功一種新型具有疾病預(yù)警、飼喂量精準(zhǔn)計(jì)量的自動(dòng)化犢牛飼喂系統(tǒng),并進(jìn)行了犢牛飼喂試驗(yàn)驗(yàn)證。論文利用散體力學(xué)理論對(duì)儲(chǔ)料裝置中的物料進(jìn)行了靜力學(xué)分析,得出底層輸送裝置物料運(yùn)動(dòng)的臨界高度低于總體高度,加入物料刮條促進(jìn)上層粉料運(yùn)動(dòng),并對(duì)葉片進(jìn)行受力分析與強(qiáng)度校核;運(yùn)用離散元法,探討導(dǎo)流擋板與輸料器切向夾角、葉片數(shù)和葉片曲率半徑對(duì)儲(chǔ)料裝置的物料輸送過(guò)程的輸送速率和輸送穩(wěn)定性的影響,分析確定了犢牛飼喂機(jī)輸送裝置的最優(yōu)參數(shù)為圓弧形葉片,葉片數(shù)為8,導(dǎo)流擋板與輸料器切向夾角為45°。論文采用AM335X為系統(tǒng)的控制核心,通過(guò)對(duì)犢牛飼喂機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了犢牛飼喂機(jī)機(jī)械部分的電氣驅(qū)動(dòng),保證了信號(hào)傳輸?shù)陌踩院蛿?shù)據(jù)傳輸?shù)男�。設(shè)計(jì)了一套智能化的犢牛飼喂機(jī)軟件系統(tǒng)。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、上位機(jī)和程序的開(kāi)發(fā),完成了數(shù)據(jù)管理、人機(jī)交互、定時(shí)清洗和傳感器標(biāo)定及自標(biāo)定補(bǔ)償功能,實(shí)現(xiàn)了犢牛飼喂機(jī)對(duì)每頭犢牛的識(shí)別與個(gè)性化飼喂,并通過(guò)模擬系統(tǒng)測(cè)試。清洗系統(tǒng)通過(guò)模糊PID的控制算法設(shè)計(jì),得到系統(tǒng)的超調(diào)量為7.64%,達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間約為78 s,保證了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,并將算法移植到控制系統(tǒng)中。論文采用Haar級(jí)聯(lián)分類(lèi)器并經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)牛面部識(shí)別,正確率為96.59%�；谙嚓P(guān)性和基于形狀的模板匹配,實(shí)現(xiàn)奶牛個(gè)體的識(shí)別和背景因素的剔除,算法的匹配率為97.7%,匹配正確率為98.36%。對(duì)犢牛眼部區(qū)域提取,通過(guò)牛眼部區(qū)域的RGB顏色直方圖的顏色圖像識(shí)別,得出健康牛眼部檢測(cè)的算法,利用該算法實(shí)現(xiàn)犢牛面部疾病的檢測(cè)。論文通過(guò)犢牛飼喂機(jī)性能試驗(yàn)表明犢牛飼喂機(jī)的軟件系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),清洗時(shí)間準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)庫(kù)管理無(wú)紕漏,飼喂與清洗溫度滿(mǎn)足飼料和清洗對(duì)溫度的要求。儲(chǔ)料裝置輸送器送料均勻,落料穩(wěn)定性較高。通過(guò)犢牛飼喂機(jī)的飼喂試驗(yàn),犢牛的出欄率為100%,且未出現(xiàn)重大疾病問(wèn)題,飼喂效果良好,犢牛個(gè)體間的發(fā)育比較均勻。論文研究實(shí)現(xiàn)了犢牛管理系統(tǒng)化、犢牛飼喂?fàn)顟B(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、飼料配比均勻和犢牛健康狀態(tài)的自動(dòng)檢測(cè)預(yù)警等功能,可根據(jù)每頭犢牛采食狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,定制個(gè)性化的飼喂模式,實(shí)現(xiàn)犢牛實(shí)時(shí)性的靈活飼喂,為實(shí)現(xiàn)犢牛的智能高效飼喂和精細(xì)化管理提供了理論支撐和技術(shù)參考,對(duì)我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S823;S817.3
【圖文】：

１．儲(chǔ)料倉(cāng)２．絞龍３．固定底座４．工作臺(tái)５．料槽６．電機(jī)逡逑圖１－１螺旋輸送器示意圖逡逑振動(dòng)式輸送器是通過(guò)周期性的往復(fù)振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送過(guò)程。圖１－２為振動(dòng)式逡逑輸送器示意圖。目前使用較多的為偏心塊慣性式振動(dòng)輸送器和電磁式振動(dòng)輸送器Ｉ４３，４４：！。逡逑物料的出料口下部安裝有磁力驅(qū)動(dòng)器或其他激振裝置，當(dāng)激振器通電后，出料口部分逡逑會(huì)沿與彈簧板垂直的方向做往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)產(chǎn)生的加速度的豎直方向的分量逡逑大于物料自身的重力加速度時(shí)，物料便和槽體分離，振動(dòng)產(chǎn)生的加速度的水平方向的逡逑分量則為物料提供了向前的速度，從而物料通過(guò)不斷的被拋送，實(shí)現(xiàn)了輸送過(guò)程［４５］。逡逑由于粉料在輸送過(guò)程中會(huì)被不斷拋起，產(chǎn)生物料飛揚(yáng)，顧不利于詞料的配制。逡逑＾Ｚ：逡逑邐ｔＺＪ邐ＸＺｊ逡逑１．料斗２．銜鐵３．電磁線圈４．阻振裝置５．料槽６．板簧７．底座逡逑圖１－２振動(dòng)式輸送器逡逑柱塞式輸送器是在氣動(dòng)或液壓為動(dòng)力和連桿機(jī)構(gòu)共同推動(dòng)下柱塞做直線往復(fù)運(yùn)逡逑動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)輸送［４６］，圖１－３為柱塞式輸送器示意圖。當(dāng)柱塞移向前端時(shí)，容腔內(nèi)的物逡逑料被推到出料口

Ｉ邐Ｉ逡逑１．儲(chǔ)料倉(cāng)２．絞龍３．固定底座４．工作臺(tái)５．料槽６．電機(jī)逡逑圖１－１螺旋輸送器示意圖逡逑振動(dòng)式輸送器是通過(guò)周期性的往復(fù)振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送過(guò)程。圖１－２為振動(dòng)式逡逑輸送器示意圖。目前使用較多的為偏心塊慣性式振動(dòng)輸送器和電磁式振動(dòng)輸送器Ｉ４３，４４：！。逡逑物料的出料口下部安裝有磁力驅(qū)動(dòng)器或其他激振裝置，當(dāng)激振器通電后，出料口部分逡逑會(huì)沿與彈簧板垂直的方向做往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)產(chǎn)生的加速度的豎直方向的分量逡逑大于物料自身的重力加速度時(shí)，物料便和槽體分離，振動(dòng)產(chǎn)生的加速度的水平方向的逡逑分量則為物料提供了向前的速度，從而物料通過(guò)不斷的被拋送，實(shí)現(xiàn)了輸送過(guò)程［４５］。逡逑由于粉料在輸送過(guò)程中會(huì)被不斷拋起，產(chǎn)生物料飛揚(yáng)，顧不利于詞料的配制。逡逑＾Ｚ：逡逑邐ｔＺＪ邐ＸＺｊ逡逑１．料斗２．銜鐵３．電磁線圈４．阻振裝置５．料槽６．板簧７．底座逡逑圖１－２振動(dòng)式輸送器逡逑柱塞式輸送器是在氣動(dòng)或液壓為動(dòng)力和連桿機(jī)構(gòu)共同推動(dòng)下柱塞做直線往復(fù)運(yùn)逡逑動(dòng)

圖１４技術(shù)路線圖逡逑９逡逑

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本文編號(hào)：2758136