【摘要】：黃淮海地區(qū)是我國(guó)小麥的主要種植區(qū),小麥玉米輪作是該地區(qū)的主要種植模式。由于該地區(qū)存在耕整地質(zhì)量較差、小麥的播期較短、機(jī)械水平參差不齊等現(xiàn)象,造成了小麥播種質(zhì)量難以保證。其中,播種深度一致性與播種均勻性是評(píng)價(jià)小麥播種質(zhì)量的重要指標(biāo)�，F(xiàn)有的小麥播種機(jī)多采用地輪驅(qū)動(dòng)排種器的方式進(jìn)行播種,其在田間環(huán)境復(fù)雜的條件下進(jìn)行作業(yè)時(shí),存在著排種傳動(dòng)系統(tǒng)不穩(wěn)定、播深難以調(diào)節(jié)等問(wèn)題,造成了漏播、播量不均、播深不一致等現(xiàn)象,從而影響小麥的播種質(zhì)量。本文針對(duì)小麥播種時(shí)的播種深度與播量均勻性問(wèn)題,在認(rèn)真研究分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有小麥播種機(jī)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了電驅(qū)動(dòng)小麥播種機(jī),包括播種機(jī)結(jié)構(gòu)、主要部件及電驅(qū)動(dòng)播種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)電驅(qū)動(dòng)小麥播種機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)外槽輪式排種器、螺旋平土器的改進(jìn)與設(shè)計(jì)用以提升小麥播種機(jī)的播種性能;在播種機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,為實(shí)現(xiàn)玉米的避茬播種,根據(jù)籽粒玉米和青貯玉米的種植特點(diǎn),提出了兩種小麥玉米配套種植模式。(2)確定課題實(shí)施方案,設(shè)計(jì)電驅(qū)動(dòng)小麥播種系統(tǒng)。應(yīng)用測(cè)速傳感檢測(cè)作業(yè)速度,采用直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)小麥排種器,通過(guò)PWM信號(hào)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,使得排種速度能夠跟隨作業(yè)速度變化,實(shí)現(xiàn)小麥種子在田間的均勻分布。對(duì)控制處理模塊、測(cè)速模塊、人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及電源升壓模塊等系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與選型,包括各個(gè)模塊電路設(shè)計(jì)與電機(jī)功率的計(jì)算;系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括主程序設(shè)計(jì)與人機(jī)交互界面設(shè)計(jì),其中建立了函數(shù)關(guān)系模型,確定了T法及M法測(cè)速方式。采用閉環(huán)控制系統(tǒng),建立系統(tǒng)電機(jī)模型,設(shè)計(jì)了模糊PID控制器,對(duì)電驅(qū)動(dòng)小麥播種系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明:利用模糊PID控制的電驅(qū)動(dòng)播種系統(tǒng),系統(tǒng)無(wú)超調(diào)量,且動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速,提高了控制精度。(3)完成樣機(jī)的制作,進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)及田間試驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)電驅(qū)動(dòng)小麥播種機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速及排種性能進(jìn)行標(biāo)定,得到電機(jī)轉(zhuǎn)速n與PWM值a的函數(shù)關(guān)系為n=23.716a+3.562,同時(shí)驗(yàn)證了電機(jī)轉(zhuǎn)速方法的可行性,得到排種器在不同工作長(zhǎng)度下排種量與轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系,對(duì)系統(tǒng)的控制精度進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量,在不同作業(yè)狀態(tài)下,其最大偏差率為6.83%,最小為0.31%;在中速及中高速狀態(tài)下,其穩(wěn)定性最優(yōu),平均偏差在2.5%以?xún)?nèi)。田間試驗(yàn)結(jié)果表明:應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)播種的銜接行距偏差在4 cm之內(nèi),變異系數(shù)為6.5%;兩種種植模式下,播種均勻性變異系數(shù)為5.64%、6.04%,播深合格率為90%,出苗情況良好。該播種機(jī)可以保證良好的播種均勻性與播深一致性,且播量調(diào)整便利�？傊�,本文根據(jù)黃淮海地區(qū)小麥種植的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種電驅(qū)動(dòng)小麥播種機(jī),完成了樣機(jī)的制作,并進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)及田間性能試驗(yàn),初步實(shí)現(xiàn)了小麥的精量播種。
【圖文】：

圖 1.1 稻茬直播小麥播種機(jī)設(shè)計(jì)了一種帶有排種控制裝置的小麥播種機(jī)。利用安裝在速和排種軸轉(zhuǎn)速，采用閉環(huán)控制的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用以控制設(shè)計(jì)的裝有排種控制裝置的小麥播種機(jī)可以有效提高播種播種。人使用信號(hào)檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)了一臺(tái)可進(jìn)行作業(yè)性能評(píng)估的小撞擊傳感器的力度與所產(chǎn)生電壓值變化之間的關(guān)系來(lái)確定種均勻度在線(xiàn)確定程序，用以評(píng)價(jià)小麥播種機(jī)的排種性能公司生產(chǎn)的 PINTA500 氣吹式條播機(jī)采用支路渦輪吸氣系證播種的精確性。帶有余種清理裝置，可以對(duì)多種類(lèi)型造成損傷，且能夠在復(fù)雜地形條件下作業(yè)、播種效率高。

圖 1.1 稻茬直播小麥播種機(jī)gar[6]等人設(shè)計(jì)了一種帶有排種控制裝置的小麥播種機(jī)。利用安裝在地輪及排種軸測(cè)地輪轉(zhuǎn)速和排種軸轉(zhuǎn)速，采用閉環(huán)控制的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用以控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)行控制。設(shè)計(jì)的裝有排種控制裝置的小麥播種機(jī)可以有效提高播種的均勻性，，下的精密播種。arimi[7]等人使用信號(hào)檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)了一臺(tái)可進(jìn)行作業(yè)性能評(píng)估的小麥播種機(jī)。該落的種子撞擊傳感器的力度與所產(chǎn)生電壓值變化之間的關(guān)系來(lái)確定排種器排出編寫(xiě)的播種均勻度在線(xiàn)確定程序，用以評(píng)價(jià)小麥播種機(jī)的排種性能。馬斯奇奧公司生產(chǎn)的 PINTA500 氣吹式條播機(jī)采用支路渦輪吸氣系統(tǒng)及排種分也可以保證播種的精確性。帶有余種清理裝置，可以對(duì)多種類(lèi)型的作物進(jìn)行播會(huì)對(duì)種子造成損傷，且能夠在復(fù)雜地形條件下作業(yè)、播種效率高。
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S223.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2680856