检索结果-内蒙古大学图书馆

农机化研究 2020年第3期42卷 143-147页

作者：王浩董振振赵景波唐勇伟王茂励青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省计算中心(国家超级计算济南中心)/山东省计算机网络重点实验室济南250014

目前,常见的小区播种机的控制方式基本分为编码器控制和北斗卫星控制。对于小区长度的精准度而言,北斗卫星控制的精度要高于编码器控制,但由于控制器接收北斗卫星的$GPGGA信号的频率为10Hz,导致基于北斗卫星的控制系统控制是不连续的。... 详细信息

目前,常见的小区播种机的控制方式基本分为编码器控制和北斗卫星控制。对于小区长度的精准度而言,北斗卫星控制的精度要高于编码器控制,但由于控制器接收北斗卫星的$GPGGA信号的频率为10Hz,导致基于北斗卫星的控制系统控制是不连续的。相较而言,编码器控制虽然对小区的长度控制精度低于北斗卫星,但由于编码器发送脉冲的间隔时间远低于0.1s,基本可以看作连续控制。因此,基于惯性导航的思想,将北斗卫星与编码器相结合,提出了一种基于行程自校准的高精度小区播种系统。大量试验表明:该控制系统能够将小区长度误差控制在1%以内,远低于常规控制方式。本文研究结果可为高精度小区播种机设计提供参考。

关键词：小区播种北斗卫星定位编码器行程自校准

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基于北斗定位的小区精量播种机控制系统研发

基于北斗定位的小区精量播种机控制系统研发

引用

作者：王浩青岛理工大学

学位级别：硕士

我国每年粮食需求量超万亿斤,但耕地面积呈现逐年减少的趋势,提高粮食的产量势在必行。粮食的产量会受多方面因素影响,其中,种子的品质将直接决定粮食的产量。培育优良的种子品种,对提高我国粮食产量具有重大意义。考虑到培育优质品种... 详细信息

我国每年粮食需求量超万亿斤,但耕地面积呈现逐年减少的趋势,提高粮食的产量势在必行。粮食的产量会受多方面因素影响,其中,种子的品质将直接决定粮食的产量。培育优良的种子品种,对提高我国粮食产量具有重大意义。考虑到培育优质品种需要全方位的测试验证,育种试验的科学性与可靠性成为了育种工程的关键。目前,我国的育种试验仍处于初级阶段,以人工播种或半人工播种为主,存在机械化程度低、智能化程度低、播种效率低等问题,直接限制了我国育种试验的规模和效果。在此背景下,本文主要从以下几个方面展开研究,研发了一种高精度、高智能化的小区精量播种机控制系统,用于育种试验。首先,分析了我国育种机械的现状,在现有问题的基础上,总结了我国育种机械的发展需求,从而制定了小区精量播种机控制系统的总体方案,根据总体方案将控制系统划分为采集机构、控制机构和执行机构三部分。接着,确定了硬件设计的总体架构,分别对三个机构进行电路设计和器件选型,重点对控制机构进行了研究:选用LPC2368微处理器,使用Altium Designer16软件进行电路设计和封装。其次,开展系统的软件设计,搭建了PC下Linux系统及交叉编译环境,并完成了Qt环境的配置,着重对北斗信息解算、步进电机控制、直流电机控制等核心控制部分进行了功能分析及软件实现,并利用Qt完成系统界面的设计。然后,提出小区精量播种机控制系统的控制策略:设计基于三角恒等式的数值分段法,改进地球两点测距模型,解决了arm7处理器计算双精度浮点数的精度问题;设计行程自校准算法,将旋转编码器控制与北斗定位控制相结合,解决了小区长度、间隔长度的实时精准控制问题;设计了路径自对齐算法,结合算术平均值滤波与卡尔曼滤波,解决了各行小区位置对齐问题。最后,搭建系统的测试环境,并结合育种试验的实际需求,针对小区长度控制、间隔长度控制、各行小区位置对齐等三大核心问题,对小区精量播种机控制系统进行测试。试验结果表明,系统设计合理,能够有效提高育种试验的科学性与可靠性。

关键词：育种试验北斗卫星定位小区精量播种行程自校准路径自对齐

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