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育苗生产线气吸式播种系统智能控制的研究

高林  
【摘要】: 植树造林,搞好水土保持,防止荒漠化,改善生态环境,增加覆盖国土的绿色是城市与乡村建设的一项重要内容。 然而,现阶段我国园林绿化的多项作业仍为手工操作,劳动强度大、效率低、速度慢,无法适应园林绿化事业迅速发展的需要。因此,加速研究园林绿化机械,实现园林绿化作业机械化、自动化、智能化已势在必行。 植树造林,育苗是关键。容器育苗是应用很普遍的一种育苗方法。在容器苗播种生产工艺方面,从容器填土、振实、播种至覆土已从手工操作发展为机械化、连续化、光电控制的自动线,我们称之为育苗生产线。 本文在综述了国内外育苗生产线的基础上,对育苗生产线中关键环节精密播种系统进行了研究。以气吸式播种装置为对象,研究了气吸式播种装置气动系统的构成、播种滚筒内真空度分析、滚筒吸种时种子的受力分析。探讨了转速、真空度、吸孔孔数及孔径对播种性能的影响。 为了提高播种质量,对播种装置中真空度控制是关键,本文设计了一种基于模糊控制算法,引入语音控制技术的苗木播种智能控制系统。首先对模糊控制器进行了设计,并应用MATLAB仿真软件,对该模糊控制系统进行仿真研究。其次,结合我国国情,选择SPCE061A微计算机作为控制器,对该苗木播种智能控制系统的硬件及软件进行了设计。 本研究的主要创新如下; 1.首次将模糊控制技术引入气吸式播种系统,建立了模糊控制规则,并利用MATLAB模糊工具箱进行动态仿真。结果表明,该方法在参数时变、抗干扰等方面优于常规控制方法。 2.在育苗生产线中首次引入了语音控制技术,系统可实现语音控制,同时具有语音播报实时数据的功能。 3.研制了基于SPCE061A单片机的智能控制系统,提高了系统的智能化水平。 通过对苗木播种系统智能控制的研究,动态仿真,以及对系统的硬件及软件的实验调试,实验结果证明这种设计是可行的。对提高育苗生产线的自动化、智能化水平具有一定的实用价值。


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