小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物,本文著眼于國(guó)內(nèi)小麥種植領(lǐng)域當(dāng)前存在的技術(shù)難點(diǎn),在小麥精播機(jī)電氣驅(qū)動(dòng)、控制模型、定位機(jī)制、自主駕駛等方面展開(kāi)研究。旨在通過(guò)針對(duì)性的研究和探索,力求從根本上突破目前國(guó)內(nèi)小麥精播機(jī)在機(jī)械部件設(shè)計(jì)、智能驅(qū)動(dòng)控制兩大方面的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,切實(shí)解決小麥種植過(guò)程中的漏播不勻、播量不準(zhǔn)、手段落后、勞動(dòng)力無(wú)法解放等問(wèn)題。作為一名在職申請(qǐng)博士學(xué)位人員,在導(dǎo)師指導(dǎo)下,論文選題結(jié)合了我國(guó)農(nóng)耕實(shí)際狀況以及近年自己所主持和參與的工程課題。針對(duì)機(jī)械部件設(shè)計(jì)不合理和人工調(diào)節(jié)播量困難、不精確等諸多因素而造成的播種誤差問(wèn)題,對(duì)精播機(jī)主要機(jī)械部位進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)和仿真設(shè)計(jì);針對(duì)國(guó)內(nèi)當(dāng)前播種機(jī)無(wú)監(jiān)控或監(jiān)控手段低陋狀況,以及不良地況引起地輪打滑、播種機(jī)姿態(tài)不穩(wěn)等問(wèn)題,采取改變驅(qū)動(dòng)模式、改進(jìn)跟蹤監(jiān)測(cè)方法、引入智能定位導(dǎo)航機(jī)制等手段加以控制,以求作業(yè)過(guò)程中提高精播機(jī)的自我補(bǔ)償與校正能力,為實(shí)現(xiàn)小麥精播作業(yè)全程智能化、徹底解放勞動(dòng)力奠定基礎(chǔ)。論文主體分四大部分:精播機(jī)械設(shè)計(jì)與仿真;電控驅(qū)動(dòng)取代地輪完成排種施肥作業(yè)、建立小麥精播智能系統(tǒng)模型;智能小麥精播樣機(jī)試制及性能測(cè)試;精播機(jī)自主駕駛機(jī)理研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:（... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
縮略詞注釋表
第一章 緒論
    1.1 選題背景意義及課題來(lái)源
        1.1.1 選題背景意義
        1.1.2 課題來(lái)源
    1.2 精播技術(shù)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外精播技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)精播技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 小麥精播技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及面臨問(wèn)題
        1.3.1 小麥精播技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
        1.3.2 小麥精播技術(shù)面臨問(wèn)題
    1.4 智能小麥精播技術(shù)研究意義
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    1.6 論文結(jié)構(gòu)與章節(jié)安排
第二章 智能精播機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真分析
    2.1 引言
    2.2 智能精播機(jī)設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)原理
        2.2.1 智能精播機(jī)總方案設(shè)計(jì)
        2.2.2 智能精播機(jī)結(jié)構(gòu)原理
    2.3 精播機(jī)旋耕裝置設(shè)計(jì)研究
        2.3.1 旋耕機(jī)整體結(jié)構(gòu)
        2.3.2 旋耕機(jī)刀片的布置
        2.3.3 旋耕機(jī)刀有限元分析
        2.3.4 旋耕機(jī)刀軸的設(shè)計(jì)
    2.4 寬幅組合式開(kāi)溝器設(shè)計(jì)
    2.5 寬幅小麥排種施肥裝置設(shè)計(jì)研究
    2.6 智能小麥精播機(jī)配套動(dòng)力及技術(shù)指標(biāo)
        2.6.1 智能小麥精播機(jī)配套動(dòng)力
        2.6.2 智能小麥精播機(jī)技術(shù)指標(biāo)
    2.7 播種施肥離散元?jiǎng)討B(tài)仿真分析
        2.7.1 DEM基本方程
        2.7.2 重要物理及力學(xué)參數(shù)測(cè)定
        2.7.3 排種離散元?jiǎng)討B(tài)仿真分析
        2.7.4 排肥器離散元?jiǎng)討B(tài)仿真分析
    2.8 本章小結(jié)
第三章 智能小麥精播系統(tǒng)模型及其控制機(jī)理
    3.1 引言
    3.2 智能小麥精播主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
        3.2.1 智能小麥精播機(jī)主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.2.2 智能小麥精播驅(qū)動(dòng)控制原理
    3.3 智能精播控制系統(tǒng)硬軟件設(shè)計(jì)
        3.3.1 主控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.3.2 主控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    3.4 智能精播控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立
        3.4.1 參數(shù)初值設(shè)定與運(yùn)算規(guī)則
        3.4.2 主控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立
    3.5 排種施肥的精確控制
        3.5.1 PID閉環(huán)控制設(shè)計(jì)
        3.5.2 PWM調(diào)速功能的實(shí)現(xiàn)
    3.6 智能精播監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.6.1 智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.6.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)原理
        3.6.3 智能監(jiān)控系統(tǒng)硬軟件設(shè)計(jì)
        3.6.4 監(jiān)控系統(tǒng)功能仿真驗(yàn)證
    3.7 智能系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)
        3.7.1 數(shù)字濾波設(shè)計(jì)
        3.7.2 指令冗余措施
        3.7.3 看門狗應(yīng)用
    3.8 基于MCGS組態(tài)軟件的人機(jī)界面
        3.8.1 智控系統(tǒng)設(shè)備配置界面
        3.8.2 智控系統(tǒng)用戶界面
        3.8.3 智控系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)配置
        3.8.4 MCGS運(yùn)行模擬仿真
        3.8.5 MCGS觸摸屏控制現(xiàn)場(chǎng)效果驗(yàn)證
    3.9 本章小結(jié)
第四章 智能小麥寬幅精播樣機(jī)試制及性能測(cè)試
    4.1 引言
    4.2 智能精播試驗(yàn)平臺(tái)搭建與性能測(cè)試
    4.3 智能精播樣機(jī)試制
        4.3.1 轉(zhuǎn)速采集傳感器的安裝固定
        4.3.2 排種施肥軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安裝
        4.3.3 智能精播樣機(jī)的試制
    4.4 智能精播樣機(jī)試驗(yàn)測(cè)試與分析
        4.4.1 空載時(shí)排種軸起動(dòng)電壓與轉(zhuǎn)矩測(cè)試分析
        4.4.2 空載時(shí)控制電壓對(duì)種軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的影響
        4.4.3 帶載運(yùn)行時(shí)排種器充種性能測(cè)試分析
        4.4.4 智能精播樣機(jī)大田試播效果驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 精播機(jī)自主駕駛技術(shù)研究與仿真分析
    5.1 引言
    5.2 基于激光感知的農(nóng)機(jī)作業(yè)導(dǎo)航技術(shù)
    5.3 基于激光掃描的三維信息采集方法
        5.3.1 三維激光信息采集系統(tǒng)構(gòu)成
        5.3.2 基于激光掃描的田壟識(shí)別方法
    5.4 基于Otsu準(zhǔn)則的耕作區(qū)與非耕作區(qū)邊界識(shí)別方法
        5.4.1 Otsu算法
        5.4.2 田壟地頭邊緣線擬合
    5.5 基于激光識(shí)別的區(qū)域設(shè)定
    5.6 田壟邊緣識(shí)別算法
    5.7 精播機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)
        5.7.1 精播機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向規(guī)劃及原理分析
        5.7.2 精播機(jī)牽引車轉(zhuǎn)向跟蹤控制
    5.8 基于機(jī)器視覺(jué)的測(cè)速系統(tǒng)
        5.8.1 基于機(jī)器視覺(jué)的測(cè)速原理
        5.8.2 攝像機(jī)標(biāo)定
        5.8.3 基于機(jī)器視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法
        5.8.4 自主導(dǎo)航牽引車速度檢測(cè)
    5.9 基于Webots的自主駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與仿真分析
        5.9.1 精播機(jī)自主駕駛仿真平臺(tái)構(gòu)建
        5.9.2 仿真程序設(shè)計(jì)及其功能實(shí)現(xiàn)
        5.9.3 自主駕駛技術(shù)仿真結(jié)果與分析
    5.10 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間出版著作
攻讀學(xué)位期間相關(guān)項(xiàng)目研究
攻讀學(xué)位期間相關(guān)專利授權(quán)
攻讀學(xué)位期間相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于變距光電傳感器的小麥精播施肥一體機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙立新,張?jiān)鲚x,王成義,薦世春,劉童,崔東云,丁筱玲.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(13)
[2]中心口錐底料罐中離散顆粒卸料特性的實(shí)驗(yàn)與仿真研究[J]. 郭健瑋,孔建益,王興東,盛漢橋.  武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]耕地拋荒與休耕辨析[J]. 羅擁華.  農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技. 2018(09)
[4]國(guó)內(nèi)外免耕播種機(jī)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 邱添,胡志超,吳惠昌,顧峰瑋,徐弘博,吳努.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(04)
[5]立式旋耕機(jī)旋刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及受力分析[J]. 曹麗芳,張闖闖,張峻暉,劉存祥,趙皓.  農(nóng)機(jī)化研究. 2018(08)
[6]玉米免耕播種機(jī)主動(dòng)式秸稈移位防堵裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 王韋韋,朱存璽,陳黎卿,李兆東,黃鑫,李金才.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(24)
[7]外槽輪排肥器關(guān)鍵工作參數(shù)對(duì)排肥量影響的仿真與試驗(yàn)研究[J]. 汪博濤,白璐,丁尚鵬,姚毓香,黃玉祥,朱瑞祥.  中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]基于機(jī)器視覺(jué)的卸磚機(jī)器人定位系統(tǒng)[J]. 龔斌,郭烈恩,李志農(nóng).  南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2017(03)
[9]2BQJ-6型氣吸式精密播種機(jī)使用與維修[J]. 姜貴川,段俊兆.  農(nóng)業(yè)工程. 2017(04)
[10]玉米機(jī)械收獲中的制約因素與改進(jìn)[J]. 姜立軍.  農(nóng)技服務(wù). 2017(11)

博士論文
[1]基于速度自適應(yīng)的拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉進(jìn)一.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于激光掃描的聯(lián)合收割機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航方法研究[D]. 趙騰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]基于機(jī)器視覺(jué)的工程機(jī)械行走速度測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 金守峰.長(zhǎng)安大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺(jué)的同步碎石封層車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 王文斐.河南科技大學(xué) 2018
[2]寬苗帶小麥智控旋耕施播機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 李培建.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]免耕播種機(jī)雙圓盤開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)作業(yè)性能影響研究[D]. 禹?xiàng)潡?東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]前胡生產(chǎn)多功能一體機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 婁帥帥.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]小麥旋耕施肥寬幅精密播種復(fù)式機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 曹瑤瑤.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于多目標(biāo)優(yōu)化的多電機(jī)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)/控制一體化設(shè)計(jì)[D]. 劉天虬.北京理工大學(xué) 2016
[7]茶園離心撒肥裝置工作參數(shù)優(yōu)化與試驗(yàn)研究[D]. 楊葉成.江蘇大學(xué) 2016
[8]肥料顆粒流摻混與時(shí)滯排肥模型及預(yù)測(cè)控制研究[D]. 劉勤華.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[9]單壟雙行自動(dòng)補(bǔ)種式馬鈴薯播種機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 唐海軍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[10]精準(zhǔn)播種環(huán)境下的油菜品質(zhì)預(yù)測(cè)[D]. 姜貴飛.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015



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