自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用研究

[摘 要] 隨著社會(huì)科技的發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)得到了越來(lái)越多人的關(guān)注。自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、智能化、集約化生產(chǎn)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。本文在簡(jiǎn)要闡述自動(dòng)控制技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀，為如何進(jìn)一步發(fā)揮出自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用作用提出建議。

[關(guān)鍵詞] 自動(dòng)控制技術(shù)；農(nóng)業(yè)機(jī)械；應(yīng)用

[中圖分類號(hào)] S220.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2017）25-95-2

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是國(guó)家發(fā)展的重點(diǎn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度在很大程度上影響一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，是關(guān)乎民生的發(fā)展項(xiàng)目。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)械化、電氣化成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主流。同時(shí)，智能傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈化發(fā)展，提高了農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率[1]。

自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用表現(xiàn)為一些廠商將自動(dòng)控制、信息處理、GPS、遙感等技術(shù)、裝備應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械上。但是，受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的深刻影響，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在很大的差距。為此，本文結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展情況，對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析。

1 自動(dòng)控制技術(shù)概述

自動(dòng)控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控制對(duì)象、執(zhí)行操作機(jī)構(gòu)和傳感器。常見的自動(dòng)控制形式有開環(huán)控制、閉環(huán)控制、補(bǔ)償控制[2]。其中，開環(huán)控制的結(jié)構(gòu)安排比較簡(jiǎn)單，自動(dòng)化水平較低，在應(yīng)用操作時(shí)很容易受到外界環(huán)境的影響。同時(shí)，開環(huán)控制結(jié)構(gòu)還缺乏重要的反饋功能，在加熱爐達(dá)到一定溫度時(shí)，系統(tǒng)很難及時(shí)進(jìn)行喊停操作。閉環(huán)控制一般會(huì)以一定的方式來(lái)控制輸出操作，并在系統(tǒng)的輸入端添加一定控制因素，形成閉環(huán)控制。補(bǔ)償控制一般會(huì)通過(guò)提前設(shè)置一個(gè)控制裝置來(lái)減少外界因素對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)操作的影響。

2 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

2.1 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)基礎(chǔ)是電氣控制，具有速度快、時(shí)間短的特點(diǎn)。自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械控制裝置的有效保護(hù)，并滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械化的實(shí)時(shí)控制和安全應(yīng)用需要[3]。

2.2 可靠性良好

農(nóng)業(yè)機(jī)械控制中所有的信號(hào)輸入和輸出都需要光電隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)，在電氣系統(tǒng)的應(yīng)用下能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部外電路之間的有效隔離。同時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)各模塊應(yīng)用操作還會(huì)適當(dāng)進(jìn)行屏蔽操作，減少了外部環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的干擾。

2.3 自我診斷故障

在多種傳感器的應(yīng)用下，能夠及時(shí)檢測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種故障，第一時(shí)間對(duì)出現(xiàn)運(yùn)行故障的農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行診斷和故障修復(fù)[4]。

3 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 拖拉機(jī)設(shè)備自動(dòng)化控制發(fā)展

在科技發(fā)展的支持下，我國(guó)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)空調(diào)系統(tǒng)、液壓三點(diǎn)懸掛裝置上。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，提高了農(nóng)產(chǎn)品的播種速度，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)值。在社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步下，又相繼開發(fā)出性能好的電子油壓式三點(diǎn)連接控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在改善機(jī)械油壓式三點(diǎn)連接裝置的基礎(chǔ)上，還采用了微機(jī)或電磁操作控制閥和心閥，有效提升了機(jī)械的高位調(diào)節(jié)控制能力。另外，如果出現(xiàn)了突然斷電的情況，系統(tǒng)能夠自動(dòng)切斷原有的燃料供應(yīng)。

3.2 投入市場(chǎng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備新產(chǎn)品增多

隨著科技水平的提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品投入市場(chǎng)的速度在不斷加快。例如，在80型拖拉機(jī)之后推出了72型拖拉機(jī)。這種類型拖拉機(jī)具有價(jià)格低廉、方便操作的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械加工生產(chǎn)中。

3.3 其他農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展

第一，施肥播種機(jī)。結(jié)合機(jī)器行使的速度來(lái)檢測(cè)撒播的種子或者給料來(lái)確定播種量是否符合播種要求的裝置。第二，移栽機(jī)。移栽機(jī)一般被應(yīng)用在大蒜和棉花的種植中。第三，插秧機(jī)。插秧機(jī)被應(yīng)用在轉(zhuǎn)彎時(shí)自動(dòng)減速和機(jī)體的水平控制裝置中。

4 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用建議

4.1 提升農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)水平

我國(guó)是世界上的農(nóng)業(yè)大國(guó)，在科技發(fā)展的支持下，我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展，國(guó)家也為農(nóng)業(yè)發(fā)展投入了更多人力、物力和財(cái)力支持。但是，現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化發(fā)展水平與先進(jìn)國(guó)家相比仍存在較大的差距，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化產(chǎn)品開發(fā)力度有限，開發(fā)技術(shù)較為落后，開發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等方面。未來(lái)自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用需要注重實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化發(fā)展，提高糧食作物的產(chǎn)量，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)水平。現(xiàn)階段，我國(guó)各地基本實(shí)現(xiàn)了小麥機(jī)械化生產(chǎn)，在此基礎(chǔ)上需要在各地區(qū)進(jìn)一步推廣玉米聯(lián)合收割技術(shù)，將機(jī)械化技術(shù)全面應(yīng)用到農(nóng)作物的種植、管理和收割等方面[5]。

4.2 選擇適合的機(jī)械自動(dòng)化模式

結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)技術(shù)水平，自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全性、高效性、節(jié)約性作為基本標(biāo)準(zhǔn)，并定期對(duì)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化模式發(fā)展效果開展評(píng)價(jià)，結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際來(lái)科學(xué)地選擇農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化模式，真正意義上實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展。伴隨農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得更加激烈，農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)科技含量高、大型化、規(guī)模化的機(jī)械設(shè)備使用需求增加。為此，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化模式要盡快適用到大型農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

4.3 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展

觀照我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家之間的差距，需要我國(guó)有關(guān)人員進(jìn)一步發(fā)展農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)。比如，可以通過(guò)對(duì)駕駛室、駕駛座的方向動(dòng)力控制來(lái)降低有關(guān)人員的工作強(qiáng)度，提升人們農(nóng)業(yè)勞作舒適性。

4.4 提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的可靠性和耐久性

農(nóng)業(yè)機(jī)械一般被應(yīng)用在環(huán)境比較惡劣的環(huán)境中，受外界環(huán)境的干擾影響，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)一些問題。為了保證農(nóng)業(yè)機(jī)械的穩(wěn)定、有效使用，需要相關(guān)人員采取有效的措施來(lái)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的耐久性和可靠性[6]。

4.5 開發(fā)傳感器和農(nóng)業(yè)機(jī)械控制系統(tǒng)

現(xiàn)階段，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展面臨的瓶頸問題是缺乏快速、及時(shí)、穩(wěn)定、性能良好的傳感器。為此，要想實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的深化發(fā)展，需要相關(guān)人員積極開發(fā)和研究出一種能夠?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行有效檢測(cè)的傳感器裝置，應(yīng)用傳感器來(lái)定期對(duì)植物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行檢查。

5 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)深化發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ粌H能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)深化發(fā)展，而且能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備制造產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品升級(jí)的要求。為此，需要相關(guān)人員在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中進(jìn)一步明確農(nóng)業(yè)機(jī)械制造和自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展方向，從而為提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和效率提供更多支持。

參考文獻(xiàn)

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