基于嵌入式电子监控器的大豆播种机开发

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播种作业是大豆种植最重要的环节,播种质量的好坏决定了大豆质量和产量.传统大豆播种机在作业过程中存在漏播、播种间距不均匀,以及对播种过程不可视等诸多问题,严重影响了大豆的生产质量和产量.为解决这一难题,引入嵌入式技术,将电子监控器应用在大豆播种机上,在深入研究分析大豆播种机的结构和工作原理的基础上,完成了基于嵌入式电子监控器的大豆播种机的总体方案设计;对嵌入式系统中的单片机进行模块选型和功能设计,完成了测速模块、电缸驱动模块和通讯模块的电路原理分析;对大豆播种机播种过程的运行流程进行优化设计,并对大豆播种机的播种精度进行试验.结果表明:基于嵌入式电子监控器的大豆播种机有较高的播种精度,漏播率较低,且通过电子监控器可以对大豆播种过程进行实时监控,保证了播种过程的安全可控,具有较大的推广价值.
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传统PI控制下的拖拉机电机存在控制性能差和自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)参数确定困难等问题.为此,提出了一种基于模糊神经网络+ADRC的拖拉机电机矢量控制技术.首先,确定了适用于拖拉机电机的ADRC模型,在此基础上融合模糊神经网络,充分利用模糊神经网络能够自适应学习的优势,实时调节了ADRC动态参数.最后,进行仿真和实验,验证了基于模糊神经网络+ADRC的拖拉机电机矢量控制技术能够提高系统的控制精度和抗干扰能力.
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为了提高排种机排种器的排种盘的加工质量,在排种盘的加工工艺设计过程中引入了遗传和PID算法,通过遗传算法对PID参数的整定,提高了PID控制器的控制精度,并利用遗传PID算法对加工误差进行反馈,降低了排种盘的加工误差.为了验证加工工艺的优化效果,采用仿真模拟的方法对PID控制器的响应速度和精度、加工实时误差进行了计算,由优化前后的仿真结果可以看出:采用遗传算法可以加快PID控制器的响应速度,提高控制精度,采用遗传PID误差反馈调节机制可以降低排种盘的加工误差.
为解决南疆农作物茎秆饲料收获时高果穗含杂和籽粒破碎的问题,设计了一种四棱刀对刀拉茎辊.以茎秆喂入摘穗板-拉茎辊组合摘穗装置的方式,选取刀片式拉茎辊,基于刀片式拉茎辊的工作原理,对拉茎辊进行结构设计.为验证刀对刀拉茎辊的设计合理性,以果穗含杂率和籽粒破碎率为试验指标,进行田间试验,结果表明:果穗含杂率为0.5%,籽粒破碎率为0.6%,满足生产要求.
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