農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用方式及關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)分析

呂鵬 楊農(nóng)顯

摘要：在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)和優(yōu)化目的在于進(jìn)一步提高機(jī)械的作業(yè)能力，從而降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力需求，使生產(chǎn)在高效、合理、規(guī)律、便捷的條件下實(shí)施。農(nóng)機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用使傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)裝備的性能得到了大幅的提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的精確性、環(huán)保性、節(jié)能性也同時(shí)提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)逐漸向無(wú)人化和智能化轉(zhuǎn)變，這也是農(nóng)業(yè)機(jī)械未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。可見(jiàn)以現(xiàn)階段的農(nóng)機(jī)技術(shù)為依托，大力發(fā)展和應(yīng)用農(nóng)機(jī)自動(dòng)化技術(shù)是農(nóng)機(jī)領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)步的必由之路。

關(guān)鍵字：農(nóng)業(yè)機(jī)械;自動(dòng)控制技術(shù);應(yīng)用方式;技術(shù)特點(diǎn)

1 引言

農(nóng)業(yè)作為我國(guó)的主要產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著重要的影響，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平對(duì)國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生直接作用，對(duì)居民的生活也會(huì)產(chǎn)生直接影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利實(shí)施對(duì)于社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生產(chǎn)方式發(fā)生了很大改變，尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的實(shí)施，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率顯著提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得到有效釋放的同時(shí)，生產(chǎn)效益和作物產(chǎn)量也得到了更好的保證。

2 當(dāng)前情況下農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域機(jī)械化程度不斷加深，在農(nóng)業(yè)機(jī)械中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也逐漸增多。尤其是GPS和GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化控制方面的應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)新的體驗(yàn)和突破。近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滲透到眾多生產(chǎn)領(lǐng)域，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的典例也越來(lái)越多，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向縱深方向發(fā)展提供動(dòng)力。受地形地貌和農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展等客觀因素的影響，我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化水平與先進(jìn)國(guó)家有一定差距，亟需完善農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的相關(guān)機(jī)制、機(jī)械質(zhì)量和品牌創(chuàng)新意識(shí)等。另外，由于我國(guó)各地區(qū)之間農(nóng)業(yè)水平不一致和各地方政府的經(jīng)濟(jì)定位不同，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備呈現(xiàn)出地區(qū)之間不均衡現(xiàn)狀。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 農(nóng)作物種植

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式需要人工勞動(dòng)和生產(chǎn)，需要大量的人力物力，而且種植效率和質(zhì)量參差不齊，直接影響到農(nóng)業(yè)的豐收。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)也在不斷的發(fā)展與進(jìn)步，在農(nóng)業(yè)機(jī)械中已經(jīng)廣泛采用了一些新的技術(shù)和手段，憑借新進(jìn)的智能化感應(yīng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，全新自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中得到普及應(yīng)用，使農(nóng)作物種植工作更好的開(kāi)展。如在水稻種植中通過(guò)自動(dòng)化耕種農(nóng)業(yè)機(jī)械，根據(jù)水稻種類(lèi)對(duì)水位高低要求，種植間距要求等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化精細(xì)化調(diào)控，提升水稻的種植質(zhì)量，降低農(nóng)民勞作強(qiáng)度，提升水稻種植效率。

3.2 施肥

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的自動(dòng)化和智能化，例如，可以在農(nóng)業(yè)的施肥、灌溉水源等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)化的控制，保證化肥、水資源良好的利用效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率的提升。以施肥控制為例，在施肥控制工作中運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)，可以結(jié)合灌溉與施肥這兩個(gè)重要的環(huán)節(jié)，將肥料和水在壓力作用下充分結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的施肥目標(biāo)。現(xiàn)代化的自動(dòng)施肥灌溉改變了傳統(tǒng)的施肥灌溉模式，在時(shí)間、人力、材料成本上最大程度的減少了投入，提高了施肥工作的準(zhǔn)確性，強(qiáng)化施肥的綜合效率。運(yùn)用施肥自動(dòng)控制技術(shù)使農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化、智能化水平有所提升，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)自動(dòng)化更好的發(fā)展。

3.3 自動(dòng)化灌溉

水資源作為農(nóng)作物生長(zhǎng)的必然條件，農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)過(guò)程中水利灌溉是必不可少的，所以水利灌溉技術(shù)是農(nóng)業(yè)種植技術(shù)中最重要的技術(shù)之一。中國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)國(guó)家。在工業(yè)革命之前，中國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)是世界上最先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)。現(xiàn)階段，自動(dòng)控制技術(shù)在灌溉中形成了自動(dòng)灌溉的控制系統(tǒng)，其包含土壤含水量檢測(cè)和供水控制兩方面的功能，通過(guò)土壤溫濕度傳感器檢測(cè)土壤濕度或通過(guò)遙感技術(shù)檢測(cè)土壤濕度，結(jié)合天氣預(yù)報(bào)信息分析和選擇適當(dāng)?shù)墓喔葧r(shí)機(jī)，是自動(dòng)灌溉技術(shù)實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)邏輯。

3.4 農(nóng)作物自動(dòng)采收

在半機(jī)械化生產(chǎn)和傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下，作物收割需要大量的人力。在實(shí)際操作中，自動(dòng)采摘裝置配有感應(yīng)器，能夠自動(dòng)辨別農(nóng)作物的熟度，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的適時(shí)采收和科學(xué)采收。有的自動(dòng)控制系統(tǒng)能根據(jù)農(nóng)作物的生長(zhǎng)屬性測(cè)定每一個(gè)果實(shí)的成熟度和成熟位置，再按照系統(tǒng)錄入的參數(shù)要求完成某一類(lèi)型的指令，確保農(nóng)作物符合采摘要求。除谷物利用自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)收割、割曬、脫粒等作業(yè)一次性完成外，西紅柿、柑橘、棉花、蘋(píng)果等農(nóng)產(chǎn)品的收獲機(jī)械也逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。采摘機(jī)械采用激光瞄準(zhǔn)系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)，大大提高農(nóng)作物采摘速度。

4 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)

自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用是我國(guó)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品升級(jí)換代的一大趨勢(shì)，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)能有效提高農(nóng)機(jī)的作業(yè)效率、保證農(nóng)機(jī)的作業(yè)效果。自動(dòng)控制技術(shù)指的是以開(kāi)環(huán)控制、補(bǔ)償控制、閉環(huán)控制為主的多種技術(shù)類(lèi)別，由控制器、執(zhí)行操作設(shè)備、被控制對(duì)象以及傳感器等多個(gè)部分組成。將自動(dòng)控制技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中能夠發(fā)揮出不可忽視的重要作用，推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程，大大提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行效率，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的提升，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)收益和良好的綜合效益，使我國(guó)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展得到有力的推進(jìn)。自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中具有顯著的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，例如，其穩(wěn)定性良好、功能配置更加靈活、實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制等。除此之外，人們通過(guò)進(jìn)行農(nóng)機(jī)的虛擬模型設(shè)計(jì)，判斷各項(xiàng)功能需求是否得到滿足，再優(yōu)化人機(jī)交互方式，最大程度提升農(nóng)機(jī)設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)控制技術(shù)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)耕種，自動(dòng)采摘等，大大減少了人力資源的投入。在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中，還要加大對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的研究和探索，根據(jù)農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求和要求，對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，提升農(nóng)機(jī)生產(chǎn)水平，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改革和進(jìn)步。

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