自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用研究

[摘 要] 隨著社會科技的發(fā)展，自動化控制技術得到了越來越多人的關注。自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用，能夠實現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境的實時監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化、智能化、集約化生產(chǎn)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。本文在簡要闡述自動控制技術及其在農(nóng)業(yè)機械中的應用優(yōu)點的基礎上，結合自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用現(xiàn)狀，為如何進一步發(fā)揮出自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用作用提出建議。

[關鍵詞] 自動控制技術；農(nóng)業(yè)機械；應用

[中圖分類號] S220.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）25-95-2

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是國家發(fā)展的重點，農(nóng)業(yè)機械化程度在很大程度上影響一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平，是關乎民生的發(fā)展項目?？茖W技術的發(fā)展使得機械化、電氣化成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主流。同時，智能傳感技術、計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，進一步促進了農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展，實現(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]。

自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用表現(xiàn)為一些廠商將自動控制、信息處理、GPS、遙感等技術、裝備應用到農(nóng)業(yè)機械上。但是，受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的深刻影響，我國農(nóng)業(yè)機械化與發(fā)達國家相比仍存在很大的差距。為此，本文結合自動化控制技術發(fā)展情況，對自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用進行深入的分析。

1 自動控制技術概述

自動控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控制對象、執(zhí)行操作機構和傳感器。常見的自動控制形式有開環(huán)控制、閉環(huán)控制、補償控制[2]。其中，開環(huán)控制的結構安排比較簡單，自動化水平較低，在應用操作時很容易受到外界環(huán)境的影響。同時，開環(huán)控制結構還缺乏重要的反饋功能，在加熱爐達到一定溫度時，系統(tǒng)很難及時進行喊停操作。閉環(huán)控制一般會以一定的方式來控制輸出操作，并在系統(tǒng)的輸入端添加一定控制因素，形成閉環(huán)控制。補償控制一般會通過提前設置一個控制裝置來減少外界因素對自動控制系統(tǒng)操作的影響。

2 自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用優(yōu)點

2.1 實現(xiàn)實時控制

農(nóng)業(yè)機械自動化系統(tǒng)的設計開發(fā)基礎是電氣控制，具有速度快、時間短的特點。自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用，能夠實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械控制裝置的有效保護，并滿足農(nóng)業(yè)機械化的實時控制和安全應用需要[3]。

2.2 可靠性良好

農(nóng)業(yè)機械控制中所有的信號輸入和輸出都需要光電隔離來實現(xiàn)，在電氣系統(tǒng)的應用下能夠實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械內(nèi)部外電路之間的有效隔離。同時，自動控制系統(tǒng)各模塊應用操作還會適當進行屏蔽操作，減少了外部環(huán)境對農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的干擾。

2.3 自我診斷故障

在多種傳感器的應用下，能夠及時檢測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種故障，第一時間對出現(xiàn)運行故障的農(nóng)業(yè)機械進行診斷和故障修復[4]。

3 自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用現(xiàn)狀

3.1 拖拉機設備自動化控制發(fā)展

在科技發(fā)展的支持下，我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)機械設備運行實現(xiàn)了對自動控制技術的應用，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)拖拉機空調(diào)系統(tǒng)、液壓三點懸掛裝置上。農(nóng)業(yè)機械設備自動化控制的實現(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。在社會的發(fā)展進步下，又相繼開發(fā)出性能好的電子油壓式三點連接控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在改善機械油壓式三點連接裝置的基礎上，還采用了微機或電磁操作控制閥和心閥，有效提升了機械的高位調(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)能夠自動切斷原有的燃料供應。

3.2 投入市場的農(nóng)業(yè)機械設備新產(chǎn)品增多

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

3.3 其他農(nóng)業(yè)機械設備自動化發(fā)展

第一，施肥播種機。結合機器行使的速度來檢測撒播的種子或者給料來確定播種量是否符合播種要求的裝置。第二，移栽機。移栽機一般被應用在大蒜和棉花的種植中。第三，插秧機。插秧機被應用在轉彎時自動減速和機體的水平控制裝置中。

4 自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用建議

4.1 提升農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術水平

我國是世界上的農(nóng)業(yè)大國，在科技發(fā)展的支持下，我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展，國家也為農(nóng)業(yè)發(fā)展投入了更多人力、物力和財力支持。但是，現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)自動化發(fā)展水平與先進國家相比仍存在較大的差距，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機械化產(chǎn)品開發(fā)力度有限，開發(fā)技術較為落后，開發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等方面。未來自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用需要注重實現(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)機械自動化控制技術水平?，F(xiàn)階段，我國各地基本實現(xiàn)了小麥機械化生產(chǎn)，在此基礎上需要在各地區(qū)進一步推廣玉米聯(lián)合收割技術，將機械化技術全面應用到農(nóng)作物的種植、管理和收割等方面[5]。

4.2 選擇適合的機械自動化模式

結合我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)技術水平，自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全性、高效性、節(jié)約性作為基本標準，并定期對農(nóng)業(yè)自動化模式發(fā)展效果開展評價，結合農(nóng)業(yè)發(fā)展實際來科學地選擇農(nóng)業(yè)機械自動化模式，真正意義上實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展。伴隨農(nóng)村勞動力的轉移，農(nóng)業(yè)市場競爭變得更加激烈，農(nóng)業(yè)發(fā)展對科技含量高、大型化、規(guī)?；臋C械設備使用需求增加。為此，農(nóng)業(yè)機械自動化模式要盡快適用到大型農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展中，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化技術的轉型升級。

4.3 實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展

觀照我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展與國外先進國家之間的差距，需要我國有關人員進一步發(fā)展農(nóng)業(yè)智能化技術。比如，可以通過對駕駛室、駕駛座的方向動力控制來降低有關人員的工作強度，提升人們農(nóng)業(yè)勞作舒適性。

4.4 提升農(nóng)業(yè)機械的可靠性和耐久性

農(nóng)業(yè)機械一般被應用在環(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)機械設備在應用過程中容易出現(xiàn)一些問題。為了保證農(nóng)業(yè)機械的穩(wěn)定、有效使用，需要相關人員采取有效的措施來提升農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的耐久性和可靠性[6]。

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

現(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展面臨的瓶頸問題是缺乏快速、及時、穩(wěn)定、性能良好的傳感器。為此，要想實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)機械自動化的深化發(fā)展，需要相關人員積極開發(fā)和研究出一種能夠對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動進行有效檢測的傳感器裝置，應用傳感器來定期對植物的生長情況進行檢查。

5 結語

農(nóng)業(yè)機械自動化技術的發(fā)展是推動我國農(nóng)業(yè)深化發(fā)展的重要動力，不僅能夠促進農(nóng)業(yè)深化發(fā)展，而且能夠實現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備制造產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展，滿足社會發(fā)展對農(nóng)產(chǎn)品升級的要求。為此，需要相關人員在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中進一步明確農(nóng)業(yè)機械制造和自動化發(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

[1]劉冬.機械采油系統(tǒng)變頻調(diào)速控制技術的應用和效果分析[J].化學工程與裝備，2016（11）：45-47.

[2]廉士嶺.當前虛擬技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用分析[J].河北農(nóng)機，2017（1）：23-24.

[3]孟凡軍.新時期電子信息技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用分析[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2016（24）：63.

[4]劉強.自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用[J].農(nóng)機使用與維修，2017（3）：1-2.

[5]趙堉涵，馬春光，潘陽.自動控制技術在大田農(nóng)業(yè)中的推廣應用[J].南方農(nóng)機，2017（6）：96.

[6]梅紅星.現(xiàn)代制造技術在農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)中的應用分析[J].山東農(nóng)機化，2017（3）：37-38.