【摘要】：水稻播種是保證水稻產(chǎn)量最重要的環(huán)節(jié),播種作業(yè)質(zhì)量對水稻的產(chǎn)量有很大影響,其中影響播種作業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一是播量。目前,大部分水稻直播機播量的調(diào)節(jié)主要依靠調(diào)節(jié)齒輪或者減速器來實現(xiàn)。這種播種調(diào)節(jié)方式,播量調(diào)節(jié)范圍比較小,調(diào)節(jié)困難且不適合高速作業(yè),難以保證播種作業(yè)質(zhì)量。本文是在調(diào)研農(nóng)場和個體農(nóng)戶的基礎(chǔ)上,查閱了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)和有關(guān)水稻播種機的手冊,研究設(shè)計了一套以PLC為核心的水稻直播機播量控制系統(tǒng),通過建立水稻直播機前進(jìn)速度與步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速之間的隨動模型,達(dá)到調(diào)節(jié)播量的目的,從而實現(xiàn)精量播種。本系統(tǒng)設(shè)置的觸摸屏顯示界面,可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)脈沖數(shù)目(磁鐵數(shù)目)水稻直播機車輪直徑、播種機的幅寬以及播量參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。顯示界面還可以實時顯示記錄播種作業(yè)的開始時間、結(jié)束時間、水稻直播機前進(jìn)距離以及播種面積等參數(shù),并且可以將數(shù)據(jù)實時下載到U盤上,從而實現(xiàn)存儲。設(shè)計的水稻直播機播量控制系統(tǒng)首先在排種器試驗臺進(jìn)行了試驗,試驗首先通過對常規(guī)水稻品種(淮稻5號)播量進(jìn)行了標(biāo)定,然后驗證了種床帶在不同前進(jìn)速度下播量的誤差,并進(jìn)行了播種均勻性試驗,最后將控制系統(tǒng)安裝到電氣試驗臺上,檢測其工作的穩(wěn)定性。本研究主要完成如下研究成果：(1)完成整個水稻直播機播量控制系統(tǒng)的設(shè)計,該系統(tǒng)主要由測速模塊和驅(qū)動模塊組成�？刂葡到y(tǒng)的核心部分布置在控制箱中,增加了系統(tǒng)的抗干擾能力,避免了田間作業(yè)各種外部因素的影響。(2)設(shè)計的觸摸屏界面可以方便對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制,操作簡單。控制系統(tǒng)中建立了播量、水稻直播機前進(jìn)速度與步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)模型,試驗證明了模型的可行性。(3)控制系統(tǒng)在排種器試驗臺進(jìn)行了試驗,成功完成了目標(biāo)畝播量值,最大誤差率為4.09%(誤差在5%以內(nèi)都算精量播種),實現(xiàn)了對常規(guī)稻的精量播種的目標(biāo),而且播種均勻性變異系數(shù)最大為13.09%(低于變異系數(shù)值40%),符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。(4)控制系統(tǒng)進(jìn)行了電氣試驗臺的試驗,經(jīng)過試驗證明,該系統(tǒng)在扭矩為10-25N·m運行穩(wěn)定。綜上所述,所開發(fā)的水稻直播機播量控制系統(tǒng)解決了目前靠齒輪或減速器調(diào)節(jié)播量的問題。該控制系統(tǒng)不僅能夠?qū)Σチ窟M(jìn)行精準(zhǔn)控制,而且實現(xiàn)人機界面的交互,系統(tǒng)的穩(wěn)定性良好,可以運用到田間作業(yè)中去。
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S223.2

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本文編號：2752116