气动下压式高速移栽机自动控制系统设计与试验

作者：王超; 李永磊; 宋建农^*; 马荣华; 刘彩玲; 李方林

来源：农业机械学报, 2022, 53(03): 114-125.

• 高速移栽机
• 自动控制系统
• 气动下压式
• 有序供盘

针对气动下压式高速移栽机有序供盘和高速取苗作业自动控制需求，本文基于Arduino微控制器设计移栽机自动控制系统。该系统包括苗盘位移监测、有序供盘、高速取苗等任务模块，以苗盘位置和苗盘位移为主要控制条件，根据供盘速度-送盘速度、高速取苗间隔-苗盘位移等参数匹配要求确定供盘速度和取苗间隔控制方法，建立有序供盘、高速取苗两个有限状态机，并基于动态时间片轮询算法设计控制流程，实现有序供盘、高速取苗作业过程自动控制。以供盘位置准确度和取苗位置准确度为指标开展控制系统运行准确性试验，结果表明，高速取苗时(90～150株/min),供盘位置最大相对误差1.27%,取苗位置最大相对误差12.85%,第2～6时序取苗位置最大累积相对误差分别为11.85%、5.63%、4.25%、1.94%和2.44%,均在允许误差范围内，满足作业要求。以供盘成功率、取投苗成功率为指标开展移栽性能试验，试验结果表明，高速作业时自动控制系统运行正常、性能可靠，供盘送盘有效衔接、送盘取苗精准配合，供盘成功率、取苗成功率为100%,投苗成功率不小于94.44%,实现了气动下压式高速移栽机有序供盘、高速取苗过程自动化作业。

• 出版日期2022
• 单位中国农业大学