全自动移栽机送苗取苗装置控制系统研究.pdf

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1、StudyonthecontrolsystemofseedlingpickingandfeedingdeviceintheautomatictransplanterADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYangMeng(AgriculturalElectrificationandAutomation)DissertationS

2、upervisor:Prof.CaoWei-binMay,2018石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。

3、有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要目前，移栽机械的主要研究方向集中在旱地全自动移栽方向，随着人力成本的上升及人工移栽效率效率低质量差等问题的凸显，迫切的需要一种的高度自动化移栽装备来完成取苗送苗与栽植作业，全自动移栽机送苗取苗装置控制系统着眼于提高送苗与取苗过程的工作精度，能够提高全自动移栽机移栽作业的成功率，对于全自动移栽机的

4、研制有着重要的意义。本文的主要研究内容有：（1）针对全自动移栽机取苗与送苗装置的机械结构与工作原理分析取苗与送苗装置的控制需求，提出一种以两个电机替代原有送苗装置机械传动结构的控制方法；对于取苗装置在实际应用中所存在的问题，提出一种通过检测移栽机行走距离进而控制移栽频率的控制思路。对于取苗装置与送苗装置在实际工作中可能出现的配合问题进行分析。（2）对全自动移栽机送苗取苗装置硬件系统进行设计，根据控制系统的控制要求完成了元器件的选择与控制系统原理图的绘制，能够满足移栽机工作时对控制电路硬件的可靠性与稳定性要求。（

5、3）根据送苗取苗装置的机械结构参数计算出送苗取苗装置控制系统的各项控制参数，根据试验得到的最优脉冲细分数计算得到送苗装置每次横向纵向位移控制脉冲的数量与频率，根据取苗机构的控制思路计算出取苗机构工作时各项参数理论值。（4）根据全自动移栽机送苗取苗装置控制系统的软件设计思路，以模块化思想绘制主程序与子程序流程图，通过ArduinoIDE结合程序各部分流程图完成送苗与取苗装置各部分代码的编写，经测试控制程序能够满足本装置的性能要求。（5）搭建送苗取苗装置控制系统试验平台，对送苗装置的横向送苗精度、纵向送苗精度、取苗

6、成功率进行试验，试验数据表明横向送苗与纵向送苗单步输送最大误差为2mm，送苗成功率达到98%以上；取苗装置控制系统可以实现本文所提出的减少移栽移栽过程中株距误差的思路，但与理论值相比还存在一定的误差。关键词：移栽机；送苗装置；取苗装置；控制系统；ArduinoIAbstractAtpresent,themainresearchdirectionoftransplanterconcentratesontheautomatictransplantingofdryland,withtheincreaseofhuman

7、costandtheproblemoflowqualityandpoorefficiencyofmanualtransplanting，thereisanurgentneedofhighlyautomatictransplantertocompletetheseedling-pickingandplantingoperation.Thecontrolsystemofthefullyautomatictransplanterfeeding-seedlingdeviceisaimedatimprovingthewo

8、rkingprecisionintheprocessoffeeding-seedlingandpicking-seedling,thecontrolsystemcanimprovethesuccessrateoftransplantingoperationofautomatictransplanter.Thereisgreatsignificanceforthedevelopmento