自动控制技术在农业机械中的应用研究

自动控制技术在农业机械中的应用研究

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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。自动控制技术是农业机械化的核心技术,将自动控制技术应用到农业机械中,能实现信息的优化处理和自动控制,有利于提高农业生产效率。基于此,本文针对自动控制技术在农业中应用的优势及具体应用进行分析,以期提高我国的农业机械化水平。

关键词:自动控制技术;农村经济;农业机械

自古以来农业生产就是所有国家的重点产业,农业生产力的高低甚至会对该国家的经济发展带来直接影响,因此农业被认为是国计民生最重要的事项。随着科学技术发展,现阶段自动化技术已经成为电气与机械合作开发的最主要方向,甚至虚拟仪器已经在一定程度上代替了传统的微处理器,使得信息沟通变得更加迅速与便利。在以上形势的影响下,农业机械也开始向着信息化与自动化的方向发展,随着自动控制技术的应用,农业机械化水平将会随着全产业链的形成而出现整体性地提高,进而实现提高农业生产效率的目标。

一、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。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,在执行元件出现异常状况时,系统无法获取反馈信息并执行修复操作。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。

二、农业机械自动控制技术的特点

1、实时控制。应用于农业机械的自动控制技术其开发与设计的基础是电气控制,在信号的传输上具有速度快、时间短的优点,基于这样的优点,将自动控制技术应用在农业机械控制装置安全防护方面,可以实现对多个或多类别农业机械的实时控制。

2、可靠。在农业机械的控制中,全部I/O信号都以光电进行隔离,这使得控制器内部电路与机械外部电路具有隔离开来的电气系统,只需要在各输入端安装滤波器并设置好相应的常数,便可以屏蔽各模块,使其既满足了恶劣工作环境也不会因干扰而无法运行。

3、故障自动诊断。自动化农业机械通常使用有各种传感器,若是自动化机械在恶劣环境下发生故障,传感器便可以将采集到的异常信号传输给主系统,实现第一时间的故障自动诊断,随后机械使用者可以安排工作人员前去维修,或是利用更加先进的故障自动处理系统来远程修复故障。

4、配置简单灵活。I/O卡件在世界各国均有生产,其种类非常丰富,发达国家生产的自控元件与系统日渐成熟,在使用上也愈加简单化,而在组合上则更加灵活。目前的自动化农业机械可以针对不同的作业环境选择相应的现场信号,还可以根据实际使用要求自行组合系统模块,选择适合的功能与规模。

三、自动控制技术在农业中应用的优势

自动控制技术是农业机械化的一种象征,也是一种必然趋势。自动控制技术的应用,有利于提高农业生产效率,其实时控制特性和极高的安全性为农村经济发展提供了保证。首先,自动控制技术以实时控制为基本手段,在设计上采用快速传输的方式,提高了信号处理效率,使农业机械的性能更加强大。其次,在我国农业生产中,采用农业机械后,农业生产的安全性与可靠性更高,降低了传统农业生产存在的部分危险,并且提高了效率。再者,现代自动控制设备能够实现良好的自我诊断,采用多种传感器技术及时分析并诊断设备故障,能够适应多种恶劣的生产环境。在应用实践中,农业机械的自我诊断功能良好,能够在发生故障的同时开启诊断隔离功能,将设备零件损失降至最低。最后,对于现代农业机械设计而言,进入农村的最根本条件是操作简单灵活,鼓励当地年轻人加入操作队伍,才能切实保证设备在农村的推广,实现农业机械自动化。而自动控制技术作为农业机械化的核心技术,满足配置简单灵活这一特征,而且组合逐渐简单化。另外,对于不同的农业机械,还采取了不同的设计方法,如脉冲和电位,开关或模拟量等。

四、自动控制技术在农业机械中的应用

1、自动化灌溉控制技术

在现有发展阶段中,使用灌溉自动化控制技术,能达到水资源的节约性,促进现代先进技术的应用和发展。随着现代各个行业的积极发展,水资源的利用越来越紧张,为了对水资源情况进行节约,可以应用灌溉自动化控制技术,保证能在整体上发挥良好的工作效果。在灌溉自动化控制技术中,喷灌和微灌为其中的主要部分,实现灌溉自动化控制,能对其进行遥控监测灌溉,通过对土壤、农作物实际情况的分析,在灌溉用水中,开展动态性的监测工作,实现自动化动态管理,保证灌溉操作形式的产生。比如:在自动化监测工作中,能发现农作物的缺水、干燥现象,也能按照自动启闭水泵、自动按轮灌顺序,对其进行灌溉。

2、自动化地理信息化技术

在地理信息化技术中,地理信息系统为其中的主要部分,将其应用到农业发展下,能基于自动化控制技术,实现技术与农业科学工作的相互联系,并将其作为工作中的主要工具。地理信息系统能形成对土地、土壤、农作物的整体监测,并详细分析农作物的生长周期、环境等,保证在整体上对其评估和检测,实现信息的动态化研究。地理信息系统的应用,将其应用到农业生产工作中,也能在各个模型构建发展下,对数据进行分析,保证工作结果的详细分析和直观展现。面对其存在的结果,实现农作物的科学预测和评估与处理,也能为农业的积极生产提供保障。比如:当在一定时期内产生农作物虫害的时候,可以使用地理信息系统,对农作物的受害情况、面积等进行准确分析,并为其提出合理措施充分应对,以免造成大量的人工、劳动力等。

3、自动化温室控制技术

在较短时间内,能为其提供丰富资源,也能促进工作目标的实现。比如:温室大棚,可以在期间种植一些不适合的农作物,在特定时期,能促使其积极生长,也能促进农作物产量的提升。这种模式是基于自动化控制技术,并将其应用到农业生产中,利用计算机对其中的各个环节进行统计分析,对其进行自动化监控和管理,详细分析大棚中的温度、湿度和二氧化碳等,为农作物提供更为有效的生产条件。

4、自动化施肥控制技术

在农业自动化发展中,实现智能化,能将其作为主要的执行方向。针对自动化执行方向的分析,分析节肥、节水方面来实现,促进自动化技术控制工作的实现,也能实现水资源、化肥资源的充分应用,保证整体工作效率的提升,还要将施肥和灌溉工作结合和改进,并在工作中,利用相关压力作用,实现肥料与溶液的相互结合,保证施肥工作中实现自动化效果。针对传统的施肥灌溉方式和自动化灌溉方式,发现现代化自动施肥灌溉方式更精准,能达到肥料的节约目的。在施肥过程中,也降低人工劳动力,节约更多时间,确保农作物获得更高产量,促进规模化和标准化发展,保证工作目标的实现。

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。

参考文献:

[1]廉士岭.当前虚拟技术在农业机械中的应用分析[J].河北农机,2017(1)

[2]刘强.自动控制技术在农业机械中的应用[J].农机使用与维修,2017(3)

[3]梅红星.现代制造技术在农业机械制造业中的应用分析[J].山东农机化,2017(3)

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