播種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),傳統(tǒng)播種機的排種器由地輪驅(qū)動,地輪打滑現(xiàn)象時有發(fā)生,對排種均勻性產(chǎn)生較大影響。黃淮海地區(qū)施行小麥玉米輪作和免耕播種的種植模式,增加了播種作業(yè)難度,地輪打滑現(xiàn)象更為明顯。為提高排種均勻性和系統(tǒng)的使用效率,本文設(shè)計了電控排種系統(tǒng),該系統(tǒng)具有排種控制、監(jiān)測功能,并具有單粒精播和精量條播兩種控制模式。系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速檢測模塊、電機控制模塊、人機交互模塊、排種監(jiān)測模塊和RS-485通訊模塊組成。本文重點建立了播種作業(yè)速度、電機轉(zhuǎn)速、播種作業(yè)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型,并運用模糊PID控制方法實現(xiàn)了直流無刷電機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制。通過Simulink仿真表明,與傳統(tǒng)PID控制方法相比,模糊PID控制方法的響應(yīng)時間縮短了 0.23s;通過電機轉(zhuǎn)速控制精度試驗表明,與傳統(tǒng)PID控制方法相比,模糊PID控制方法的控制誤差減小了 2.47%。由Simulink仿真和試驗得出模糊PID控制方法具有更好的控制性能。本文進行了排種器試驗臺對比試驗,與傳統(tǒng)機械式玉米排種器相比,電控排種系統(tǒng)的排種合格指數(shù)提高了 4.77%,重播指數(shù)降低了 1.96%,漏播指數(shù)降低了 2.81%,合格粒距變異系數(shù)降低了...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技術(shù)路線
第2章 電控排種系統(tǒng)硬件設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)硬件總體方案設(shè)計
    2.2 主控單元
    2.3 測速模塊
        2.3.1 測速方式
        2.3.2 測速原理
        2.3.3 測速輪的設(shè)計
        2.3.4 測速電路設(shè)計
    2.4 排種控制模塊
        2.4.1 直流無刷電機及其驅(qū)動器
        2.4.2 排種控制電路設(shè)計
    2.5 排種監(jiān)測模塊
        2.5.1 排種管監(jiān)測
        2.5.2 種箱監(jiān)測
        2.5.3 報警電路
    2.6 人機交互模塊
        2.6.1 顯示屏與獨立按鍵
        2.6.2 電路設(shè)計
    2.7 RS-485通訊
    2.8 電源模塊
        2.8.1 12V轉(zhuǎn)5V方案
        2.8.2 12V轉(zhuǎn)24V方案
    2.9 硬件抗干擾設(shè)計
    2.10 本章小結(jié)
第3章 電控排種系統(tǒng)軟件設(shè)計
    3.1 編程語言與開發(fā)環(huán)境
    3.2 數(shù)學(xué)關(guān)系模型
    3.3 軟件總體方案
    3.4 速度采集模塊軟件設(shè)計
    3.5 電機控制模塊軟件設(shè)計
    3.6 排種監(jiān)測、報警模塊軟件設(shè)計
    3.7 人機交互模塊軟件設(shè)計
    3.8 RS-485通信模塊軟件設(shè)計
    3.9 軟件抗干擾設(shè)計
    3.10 本章小結(jié)
第4章 模糊PID控制方法及系統(tǒng)仿真分析
    4.1 PID控制策略
        4.1.1 PID控制原理
        4.1.2 增量式PID控制
        4.1.3 臨界振蕩法(Z-N法)參數(shù)整定
    4.2 模糊PID參數(shù)自整定
        4.2.1 模糊控制原理
        4.2.2 模糊PID參數(shù)整定
    4.3 算法仿真分析
        4.3.1 電機的數(shù)學(xué)模型
        4.3.2 PID控制的Simulink仿真
    4.4 本章小結(jié)
第5章 試驗與結(jié)果分析
    5.1 實驗室調(diào)試試驗
        5.1.1 轉(zhuǎn)速檢測試驗
        5.1.2 電機控制精度試驗
    5.2 排種性能測試試驗
        5.2.1 排種器試驗臺排種試驗
        5.2.2 土槽試驗臺播種試驗
        5.2.3 田間播種試驗
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
在讀期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
個人簡介
致謝
附件



本文編號：3870431