自動控制技術在農業機械中的應用分析

朱叢軍

山東省濟南市萊蕪區大王莊鎮人民政府 山東濟南 271119

農業生產是農村經濟的重要組成部分，而科學技術在農業生產領域中的應用范圍也在不斷深入，人們在農業生產中對農產品的質量也不斷提高，從而極大地促進了農業機械化和農業現代化。農業機械化、自動化是發展現代農業的重要支撐力量，可以提高糧食綜合生產力。因此，加強對農業機械自動化技術的研究和應用非常重要，對現代農業的發展有重要促進意義。

1 農機自動化技術綜述

農業機械向自動化方向發展不僅能提高農業機械的作業品質，更有利于農機工作效率的提升。面對著我國農村勞動力逐漸減少的實際情況，農村的勞動人口已出現不足趨勢，且常住人口老人和婦女兒童增多，這不僅需要大量農業機械替代傳統的人力勞動，更需要這些機械簡單易操作，使用穩定可靠，這都要通過農機自動化技術來實現。農機自動化技術的應用能顯著減少農業生產的用工成本，并同時增加農業生產作業過程的合理性，使作物生長環境和條件得到優化。農民工作時舒適性和便捷性顯著增加，農業生產的體驗得到明顯改善[1]。

2 農業機械自動化發展的制約因素

2.1 科技含量不高

我國農業機械自動化的發展達到了瓶頸，有許多需要改進和完善的地方。現在我國農業機械自動化中普遍存在的一個問題就是科技含量不高，這導致機械在運用的過程中也受到了一定的限制。我國大多數農業機械都缺乏新技術的支撐，都是模仿國外的機械進行制造的，并沒有根據我國土地和農業的特點進行有效的改造。并且在農業機械制造方面缺乏專業的科學人才，無法對農業機械進行一定的優化升級。大多數農民的知識水平有限，他們難以操控有較高科技水平的農業機械。如果提高了科技水平，機械的價格也會相應提升，但是農民卻無法購買昂貴的農業機械設備。這方面的資金投入也比較匱乏，這些都阻礙了農業機械自動化的發展。

2.2 相關從業者認知水平有限

除了農業機械化設備的落后與機械化科學技術含量低之外，綜合高素質人才的缺乏也制約著農業機械自動化的發展。現代高新技術的農業機械自動化發展需要技術與管理相結合，對人員的要求更加嚴格。而我國農民的科學素養普遍不高，缺乏追逐高新農業機械設備的訴求，對農業機械設備的要求也不高。除此之外，農機的生產與廣泛應用也缺乏系統的規劃設計，想要適應市場經濟與現代化農業發展建設，更需要企業不斷深化在經營管理及農機設計、制造、運營和評價營銷等方面的能力。

2.3 農業機械自動化起步晚

我國農業機械自動化的發展與一些發達國家相比速度較為緩慢。首先，我國的農業機械自動化起步時間較晚，與發達國家存在一定的差距。比如，美國農業相就已經完全實現了全程機械化操作。而我國在發展農業機械自動化時，受到地形、環境等多方面因素的影響，一定程度上制約了農業機械化自動化的發展。我國農業機械自動化的推進中，使用的農業機械基本都是仿照發達國家的機械設備，與我國的實際情況也存在一定的差異性。科學技術含量不高是其中的重要影響因素，現今的農業機械自動化技術與我國農業發展的需求不能很好的結合，使農業機械自動化技術仍處于初級階段。沒有完全自主研發農業機械制造技術，讓農業機械自動化的實現受到抑制[2]。

3 自動控制技術的主要控制方式

3.1 開環控制

開環控制也被稱為程序控制，具體控制方式是用預先編制好的程序，利用信號傳送控制指令，被控對象就會按照控制質量進行運行。在其控制過程中，按照信號產生的條件不同還會將開環控制分為條件控制、次序控制、時限控制等幾種類型，如果在一些程度較高以及運行過程較為復雜的系統中還會通過更多種類型的程序進行控制，以便保障控制過程的有效性。

3.2 閉環控制

閉環控制也被稱為反饋控制，其在控制過程中具有較大的目的性。閉環控制通常由傳感器、控制裝置以及執行機構三個部分組成，其中傳感器更像是人的感覺器官，在控制過程中起到檢測被控對象狀態信息的作用，同時還能將這些信息轉化成物理信號傳送給控制裝置，控制裝置則會以此自動生成控制信號來實現對被控對象的控制行為。

4 自動控制技術在農業機械中的應用

4.1 實現農業機械設備的自動化裝配

農業機械設備的自動化裝配能對機械設備進行監督，如果機械設備在運行的過程中發生異常，都可以及時發出警報提醒相關工作人員。通過相關人員的檢測和維修，保證農業機械設備能正常地投入到使用中。并且自動化裝配還能檢測到發生異常的部位，給予工作人員一定的檢測方向。還有對農業機械設備進行一定的革新，不能只模仿國外的機械設備，要根據我國農業種植的特點和地形特征等，設計出符合我國農業生產特點的自動化機械，在更大程度上滿足農業生產的需求，提高我國農業的水平，幫助我國農民實現增收[3]。

4.2 根據國情完善農機技術與服務體系

農業機械自動化想要廣泛應用起來，首先要完善我國農業機械自動化技術，將農機設備的應用與科學技術緊密結合，利用計算機網絡技術、傳感器、接口技術等提高農業機械自動化的系統化應用，在使用過程中采集數據精準分析，為農業生產提供理論支持；其次因地制宜地進行農業機械設備的研究與科技投入，針對各個農業區域的地形、氣候、水源分布等情況和農業機械設備的用途不同改善和革新原有的技術，讓農業機械自動化向智能化和多元化發展；第三，國家相關部門建立完善的政策體系，針對積極響應的區域或者個人給予政策扶持，大力支持農業體系的建設和發展。

4.3 集成化

集成化發展方向是自動控制技術的重要趨勢，要求自動控制技術在發展過程中應重視起多個方面、多個功能的發展，應綜合利用計算機技術和電子技術以及網絡技術等各項先進的技術手段，保證機械自動控制系統的整體性能，同時還能夠使自動控制系統更加完善。在研究開發的過程中也需要借助國外先進的理論知識以及實踐經驗，不斷優化整體自動控制系統，不斷發揮自動控制技術在現代生產生活中的重要作用。

4.4 信息化

信息技術自面世以來，發展速度非常迅速，應用范圍也非常廣泛，與人們的工作、生活均緊密結合。在農業機械自動化技術中應用超高集成電路和微型計算機等，可以讓技術的安全性、可靠性以及有效性均得到有效提升，進一步推進農業機械自動裝置的開發與研究。信息技術的不斷成長，對農業機械自動化的推進有著非常重要的影響，其意義不言而喻。在當前的農業機械化基礎上，利用現代信息技術來控制農業機械的微芯片，可以獲得作物和當地地形以及天氣等相關信息，還可以智能控制人工降雨等措施，讓農業機械自動化技術的實現智能化控制。因此，在推進農業機械自動化時，需要采取適合的方式與信息技術相結合，幫助農業人員更簡便的控制農業機械自動化技術。此兩者相融合，可以讓農作物在不同階段的生長要求均可以利用軟件來呈現，并結合計算機微芯片的綜合分析，實現自動灌溉、施肥，保障農業生產的需求。

4.5 加強技術的通用性和易用性

現階段我國的農機自動化技術還不能完全滿足農業機械的使用要求，主要原因是很多先進的自動化技術在農機上不具備廣泛的適用性，導致只有部分應用某一自動化技術的機型能實現高效優質的作業，而更多的機型無法套用此模式，即使勉強應用也難以適應農業生產的復雜環境，同時也造成了很多農機在開發自動化控制系統時耗費大量人力物力，由于通用技術少，使農機的制造和維護成本增加。因此，為優化農業機械的自動化程度，相關技術研發人員應注重自動化技術的通用性和模塊化研究，最終形成適合我國農機化特點的自動化技術體系。

5 結語

農業機械自動化技術在現代農業當中發揮著不可替代的作用。如果現代農業離開了機械自動化，人們將不得不進行體力勞動，這樣也會降低農業的生產效率。充分利用農業機械自動化，能推動我國農業發展不斷的走向繁榮。