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自动控制技术在农业机械中的应用研究

作者:第一论文网 更新时间:2015年10月30日 10:03:34

杨风秀

(汉江科技学校,湖北丹江口442700)

[摘要] 随着社会科技的发展,自动化控制技术得到了越来越多人的关注。自动化控制技术在农业机械中的应用,能够实现对农作物生长环境的实时监控和自动调节,从而实现农业自动化、智能化、集约化生产,提高农作物的产量。本文在简要阐述自动控制技术及其在农业机械中的应用优点的基础上,结合自动控制技术在农业机械中的应用现状,为如何进一步发挥出自动化控制技术在农业机械中的应用作用提出建议。

[关键词] 自动控制技术;农业机械;应用

[中图分类号] S220.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2017)25-95-2

农业生产是国家发展的重点,农业机械化程度在很大程度上影响一个国家的经济发展水平,是关乎民生的发展项目。科学技术的发展使得机械化、电气化成为农业生产的主流。同时,智能传感技术、计算机网络技术的发展,进一步促进了农业机械化发展,实现了农业生产的产业链化发展,提高了农产品的生产效率[1]。

自动化控制技术在农业机械中的应用表现为一些厂商将自动控制、信息处理、GPS、遥感等技术、装备应用到农业机械上。但是,受传统农业生产方式的深刻影响,我国农业机械化与发达国家相比仍存在很大的差距。为此,本文结合自动化控制技术发展情况,对自动控制技术在农业机械中的应用进行深入的分析。

1 自动控制技术概述

自动控制系统一般包括控制器、被控制对象、执行操作机构和传感器。常见的自动控制形式有开环控制、闭环控制、补偿控制[2]。其中,开环控制的结构安排比较简单,自动化水平较低,在应用操作时很容易受到外界环境的影响。同时,开环控制结构还缺乏重要的反馈功能,在加热炉达到一定温度时,系统很难及时进行喊停操作。闭环控制一般会以一定的方式来控制输出操作,并在系统的输入端添加一定控制因素,形成闭环控制。补偿控制一般会通过提前设置一个控制装置来减少外界因素对自动控制系统操作的影响。

2 自动控制技术在农业机械中的应用优点

2.1 实现实时控制

农业机械自动化系统的设计开发基础是电气控制,具有速度快、时间短的特点。自动控制技术在农业机械中的应用,能够实现对农业机械控制装置的有效保护,并满足农业机械化的实时控制和安全应用需要[3]。

2.2 可靠性良好

农业机械控制中所有的信号输入和输出都需要光电隔离来实现,在电气系统的应用下能够实现农业机械内部外电路之间的有效隔离。同时,自动控制系统各模块应用操作还会适当进行屏蔽操作,减少了外部环境对农业机械化生产的干扰。

2.3 自我诊断故障

在多种传感器的应用下,能够及时检测农业生产过程中可能出现的各种故障,第一时间对出现运行故障的农业机械进行诊断和故障修复[4]。

3 自动控制技术在农业机械中的应用现状

3.1 拖拉机设备自动化控制发展

在科技发展的支持下,我国现有的农业机械设备运行实现了对自动控制技术的应用,表现在农业拖拉机空调系统、液压三点悬挂装置上。农业机械设备自动化控制的实现,提高了农产品的播种速度,提高了农产品的产值。在社会的发展进步下,又相继开发出性能好的电子油压式三点连接控制系统。该系统在改善机械油压式三点连接装置的基础上,还采用了微机或电磁操作控制阀和心阀,有效提升了机械的高位调节控制能力。另外,如果出现了突然断电的情况,系统能够自动切断原有的燃料供应。

3.2 投入市场的农业机械设备新产品增多

随着科技水平的提升,农业机械制造企业研发产品投入市场的速度在不断加快。例如,在80 型拖拉机之后推出了72 型拖拉机。这种类型拖拉机具有价格低廉、方便操作的特点,被广泛应用到农业机械加工生产中。

3.3 其他农业机械设备自动化发展

第一,施肥播种机。结合机器行使的速度来检测撒播的种子或者给料来确定播种量是否符合播种要求的装置。第二,移栽机。移栽机一般被应用在大蒜和棉花的种植中。第三,插秧机。插秧机被应用在转弯时自动减速和机体的水平控制装置中。

4 自动控制技术在农业机械中的应用建议

4.1 提升农业机械自动化控制技术水平

我国是世界上的农业大国,在科技发展的支持下,我国传统农业逐渐朝着现代化方向发展,国家也为农业发展投入了更多人力、物力和财力支持。但是,现阶段我国农业自动化发展水平与先进国家相比仍存在较大的差距,表现在农业机械化产品开发力度有限,开发技术较为落后,开发产品质量参差不齐等方面。未来自动化控制技术在农业机械中的应用需要注重实现农业生产智能化发展,提高粮食作物的产量,提升农业机械自动化控制技术水平。现阶段,我国各地基本实现了小麦机械化生产,在此基础上需要在各地区进一步推广玉米联合收割技术,将机械化技术全面应用到农作物的种植、管理和收割等方面[5]。

4.2 选择适合的机械自动化模式

结合我国现有的农业技术水平,自动控制技术在农业机械中的应用要以农业生产安全性、高效性、节约性作为基本标准,并定期对农业自动化模式发展效果开展评价,结合农业发展实际来科学地选择农业机械自动化模式,真正意义上实现农业机械自动化发展。伴随农村劳动力的转移,农业市场竞争变得更加激烈,农业发展对科技含量高、大型化、规模化的机械设备使用需求增加。为此,农业机械自动化模式要尽快适用到大型农业机械化发展中,实现农业机械自动化技术的转型升级。

4.3 实现农业机械智能化发展

观照我国农业机械化发展与国外先进国家之间的差距,需要我国有关人员进一步发展农业智能化技术。比如,可以通过对驾驶室、驾驶座的方向动力控制来降低有关人员的工作强度,提升人们农业劳作舒适性。

4.4 提升农业机械的可靠性和耐久性

农业机械一般被应用在环境比较恶劣的环境中,受外界环境的干扰影响,农业机械设备在应用过程中容易出现一些问题。为了保证农业机械的稳定、有效使用,需要相关人员采取有效的措施来提升农业机械产品的耐久性和可靠性[6]。

4.5 开发传感器和农业机械控制系统

现阶段,我国农业机械自动化发展面临的瓶颈问题是缺乏快速、及时、稳定、性能良好的传感器。为此,要想实现我国农业机械自动化的深化发展,需要相关人员积极开发和研究出一种能够对农业生产活动进行有效检测的传感器装置,应用传感器来定期对植物的生长情况进行检查。

5 结语

农业机械自动化技术的发展是推动我国农业深化发展的重要动力,不仅能够促进农业深化发展,而且能够实现农业装备制造产品的创新发展,满足社会发展对农产品升级的要求。为此,需要相关人员在农业发展的过程中进一步明确农业机械制造和自动化发展现状、发展方向,从而为提升农业生产水平和效率提供更多支持。