專利名稱：油菜自動(dòng)變量播種控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及的是對油菜進(jìn)行變量播種的控制系統(tǒng)研究，屬于農(nóng)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)播種機(jī)使用地輪驅(qū)動(dòng)排種器，地輪阻力大，容易打滑，水稻收割后翻耕，土壤 表面至少有30%的殘茬覆蓋，秸稈和雜草使地輪的附著力減弱，地輪打滑更加嚴(yán)重，播種均 勻性無法得到保證；生產(chǎn)中精密播種機(jī)的播量調(diào)節(jié)也困難，傳統(tǒng)的方法是經(jīng)人工計(jì)算得到 需要的播量所對應(yīng)的排種軸轉(zhuǎn)速后，手動(dòng)調(diào)換不同的鏈輪，比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且此種 調(diào)節(jié)是有級的，很難達(dá)到精密播種的要求；傳統(tǒng)的油菜播種方式是使用固定的一個(gè)播種量， 但由于土壤肥力在不同地塊的差異、每塊土地的周圍環(huán)境差異(光照、濕度、通風(fēng)性等)、播 種季節(jié)的差異、不同的作物品種等原因造成每塊田地所需要的播種量不同，而此時(shí)使用傳 統(tǒng)的播種方式就容易造成種子的浪費(fèi)并且影響產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種可以實(shí)現(xiàn) 油菜變量播種的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以根據(jù)每塊田地的需要進(jìn)行變量播種，提高了作 物產(chǎn)量、增加經(jīng)濟(jì)效益，最大限度地提高土地利用率。為解決上述問題，本發(fā)明在研究中首先深入分析影響播量的各種因素，通過分析 得出播量的主要影響因素是排種軸的轉(zhuǎn)速和機(jī)具的前進(jìn)速度。然后對偏心輪型孔輪式排 種器進(jìn)行轉(zhuǎn)速標(biāo)定試驗(yàn)，并與機(jī)具的前進(jìn)速度進(jìn)行綜合運(yùn)算，得到排種器的轉(zhuǎn)速、每公頃播 量、機(jī)具前進(jìn)速度三者之間的函數(shù)關(guān)系式。轉(zhuǎn)化成信號輸入給主控芯片，主控芯片輸出一個(gè) 控制播量的脈沖，對步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，同時(shí)播量檢測裝置安裝在排種口對播量進(jìn) 行檢測并反饋給主控芯片，形成閉環(huán)反饋系統(tǒng)。本發(fā)明對偏心輪型孔輪式排種器進(jìn)行轉(zhuǎn)速標(biāo)定試驗(yàn)，分析排種器轉(zhuǎn)速對排量的影 響，并在每個(gè)轉(zhuǎn)速下對排種均勻性和各行排量一致性性進(jìn)行試驗(yàn)，找出排種特性穩(wěn)定、符合 排種要求的排種轉(zhuǎn)速η與排量之q間的線性關(guān)系式，然后與機(jī)具的前進(jìn)速度進(jìn)行綜合運(yùn)算 得到排種器的轉(zhuǎn)速、每公頃播量、機(jī)具前進(jìn)速度三者之間的函數(shù)關(guān)系式f (Q) = (n，v)。本發(fā)明在排種口安裝了一個(gè)光電傳感器，用于播量的檢測，光點(diǎn)傳感器對排出種 子的粒數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后根據(jù)千粒重計(jì)算出播量反饋給主控芯片，主控芯片進(jìn)行分析比較， 如果與輸入的播量有偏差就重新計(jì)算并輸出新的脈沖信號給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。在本發(fā)明中，以步進(jìn)電機(jī)代替了地輪驅(qū)動(dòng)排種器，播量調(diào)節(jié)比較簡單，克服了地輪 易打滑且播量不均等問題。在本發(fā)明中，機(jī)具的前進(jìn)速度檢測裝置采用編碼盤。有益效果本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)合理，整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而可以達(dá)到精量、變量 播種的要求；播量的調(diào)節(jié)比較方便簡單；有較好的排種特性。


圖1變量播種控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖 示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明所采用的控制系統(tǒng)有三個(gè)輸入一個(gè)輸出，三個(gè)輸入包括播量信號的輸入1、 作業(yè)機(jī)具前進(jìn)速度信號的輸入2、播量檢測信號的輸入3，主控芯片對三個(gè)輸入進(jìn)行綜合分 析后輸出一個(gè)脈沖4給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)控，步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)排種 器進(jìn)行排種，從而達(dá)到變量播種的要求。播量信號的輸入1 把排種轉(zhuǎn)速、每公頃播種量、機(jī)具前進(jìn)速度之間的函數(shù)關(guān)系式 進(jìn)行信號轉(zhuǎn)化然后輸入給主控芯片；作業(yè)機(jī)具前進(jìn)速度信號的輸入2 是采用一個(gè)速度傳 感器(編碼盤)對速度進(jìn)行采集，然后經(jīng)過處理轉(zhuǎn)化成信號輸入給主控芯片；播量檢測信號 的輸入3 在排種口安裝一個(gè)光點(diǎn)傳感器，光點(diǎn)傳感器對排出種子的粒數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后根 據(jù)千粒重計(jì)算出播量反饋給主控芯片，主控芯片進(jìn)行分析比較，如果與輸入的播量有偏差 就重新計(jì)算并輸出新的脈沖信號給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。整個(gè)系統(tǒng)在控制過程中形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，因此可以對播量進(jìn)行精確的控 制，如需播量的改變只要手動(dòng)鍵盤輸入即可，操作簡單方便。以上現(xiàn)實(shí)和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.油菜自動(dòng)變量播種控制系統(tǒng)，其特征在于，能夠根據(jù)田地需要直接輸入所需要的播 量，根據(jù)輸入的播量與機(jī)具的前進(jìn)速度進(jìn)行綜合運(yùn)算，最后輸出一個(gè)控制播量的脈沖，對步 進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，同時(shí)播量檢測裝置安裝在排種口對播量進(jìn)行檢測并反饋給主控芯 片，并在排種口安裝一個(gè)光點(diǎn)傳感器，用于輸入播量檢測信號，整體系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)反饋 系統(tǒng)，利用光點(diǎn)傳感器對排出種子的粒數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后根據(jù)千粒重計(jì)算出播量反饋給主 控芯片，主控芯片進(jìn)行分析比較，如果與輸入的播量有偏差就重新計(jì)算并輸出新的脈沖信 號給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油菜自動(dòng)變量播種控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的播量輸入 信號，是根據(jù)對偏心輪型孔輪式排種器進(jìn)行轉(zhuǎn)速標(biāo)定試驗(yàn)，找出排種特性穩(wěn)定、符合排種要 求的排種轉(zhuǎn)速與排量之間的線性關(guān)系式，然后與機(jī)具的前進(jìn)速度進(jìn)行綜合運(yùn)算得到排種器 的轉(zhuǎn)速、每公頃播量、機(jī)具前進(jìn)速度三者之間的函數(shù)關(guān)系式，最后轉(zhuǎn)化成信號輸入給主控芯 片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油菜自動(dòng)變量播種控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的步進(jìn)電機(jī) 代替了地輪驅(qū)動(dòng)排種器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油菜自動(dòng)變量播種控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的機(jī)具的前 進(jìn)速度檢測采用編碼盤。
全文摘要
油菜自動(dòng)變量播種控制系統(tǒng)，提供了一種能對油菜播種過程中的變量進(jìn)行精確控制的農(nóng)業(yè)操作系統(tǒng)，能夠根據(jù)田地需要直接輸入所需要的播量，根據(jù)輸入的播量與機(jī)具的前進(jìn)速度進(jìn)行綜合運(yùn)算，最后輸出一個(gè)控制播量的脈沖，對步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，同時(shí)播量檢測裝置安裝在排種口對播量進(jìn)行檢測并反饋給主控芯片，整體系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)，從而達(dá)到精量、變量播種的要求，且只要手動(dòng)鍵盤輸入即可，操作簡單方便，效果明顯。
文檔編號A01C7/00GK102096378SQ20101052809
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者吳明亮, 官春云, 湯楚宙, 羅海峰, 譚太龍, 高曉燕 申請人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)