自動控制技術在農業機械設計及發展中的應用

張茫茫

（巴音郭楞職業技術學院 新疆，庫爾勒 841000）

1 自動控制技術在農業機械設計的應用歷史

1.1 自動控制技術

自動控制技術是當前社會中最為先進的技術之一，以其高效的控制功能以及精準的控制能力在現代社會生產中廣泛應用。自動控制技術是一項綜合性的技術，在其具體應用的過程中，應用了包括電力學知識、物理知識、數學知識以及電子控制學知識等相關內容，實現了“自動化”控制。自動控制技術是現代自動化技術發展的前身，應用自動控制技術之后，機械系統可以很大程度上實施無人化操作和自動化操作，極大程度上節約了人力資源成本，也提升生產組織效率。

1.2 自動控制技術在農業機械設計中的應用歷史

機械的產生可以追溯到工業革命時期，蒸汽機以及火車的出現讓西方國家進入到機械時代，利用機械代替傳統的手工勞動力，很大程度上提升了生產力，也一定程度上實現了勞動力資源的優化配置。而隨著工業化的發展，人們開始進入到電氣時代，電力的應用更是極大改變了社會的生活方式，同時電能與工業機械結合的方式。也讓機械的生產效率再一次得到提升。而在進入到20世紀中期，計算機開始問世，人類正是進入到就三級互聯網時代，計算機互聯網技術再次與電力機械完成技術融合，實現了用計算機控制系統對生產機械進行控制，從而完成對生產機械的無人化控制。另外，隨著二戰之后世界朝向和平年代發展，并且世界人口不斷增加，為了解決糧食問題，各國開始重視農業發展，通過對農業技術的改革，并將自動化的控制技術應用于常見的農業機械當中，可以實現農業機械的控制功能提升，提升農業機械的生產效率，對于農業生產力的發展也起到重要的作用。

2 自動控制技術在農業機械設計中應用優勢

當前，自動控制技術在農業機械設計領域當中的應用非常重要，并且為了進一步提升農業生產力，各國農業科研人員都在加緊研究，農業機械技術當中自動控制技術的良好應用。當前，在農業機械設計當中應用到自動控制技術，主要有以下幾方面優勢特點；

2.1 實現實時監控

自動控制技術在農業機械手機當中的具體應用可以有效的實現農業機械設備的自動監控功能。在農業機械的使用過程中，對于自身的功能實現監控，能夠保證農業機械生產效率，減少農業機械的故障發生率。在應用自動化控制系統設計之后，系統的傳感技術可以對農業機械的各組織工作性能信息進行有效的采集，并傳達到自動控制系統當中，從而實現自動控制系統對農業機械的工作實時監控了解。

2.2 故障自動排查

在農業生產中，農業生產工作比較復雜并且在實際的生產中也有可能遇到相對比較嚴重的天氣[1]。所以，在實際的農業生產過程中，農業機械出現故障問題十分常見，但是一旦農業機械出現故障問題，農業機械的工作效率就會下降，甚至會出現癱瘓的問題，從而給農業生產帶來麻煩。而在農業機械設計當中應用到自動控制技術，利用自動控制技術可以在很大程度上實現故障自動排查。在實際的應用過程中，自動控制系統可以實現對農業機械的各系統完成運行數據采集，并自動與內部的計算機系統進行數據對比，一旦發現數據出現異常立即開始故障分析和判斷，同時對出現故障的位置實施報警，從而提升農業生產中機械故障的檢測效率，對于農業生產效率提升也大有益處。

2.3 實現工作效率提升

在農業機械設計當中應用到自動控制技術最大的優勢就是完成農業機械生產效率的提升。傳統的農業機械為手工操作發生，手工操作方式的主要問題就包括兩方面問題，其中一方面問題就是手工操作，操作精度控制不良，經常出現操作失誤，而影響到農業生產，另外一方面則是手工操作時間較慢，并且比較復雜，從而影響到農業機械的工作效率。

2.4 實現自動維修

自動控制技術在農業機械設計當中的應用可以完成對農業機械的實時監控，而在自動化技術不斷發展的過程中，尤其是計算機技術和傳感技術應用后，自動化的農業機械耦控制技術可以實現自身故障的檢修，并同時根據系統自動分析完成基礎故障的處理。通過自動維修功能的實現，減少了農業機械的故障發生率，也提升了農業機械的故障維修次數，降低維修成本。

3 自動控制技術在農業機械設計中的具體應用

3.1 自動化灌溉技術的具體應用

農業種植和生產過程中水利灌溉是必不可少的內容，同時水資源也是農作物生長的必然條件，所以水利灌溉技術是農業種植技術中最重要的技術之一[2]。我國是傳統農業大國，在工業革命之前，我國的農業技術是世界最為先進的農業技術。經過了上千年的技術發展，我國農業生產遺留下很多高效的農業水利灌溉種植技術及灌溉機械，如翻車、高轉筒車、水轉翻車、風力水車等對于我國的農業灌溉起到非常重要的作用。而在當前的農業生產中，傳統的灌溉方式和灌溉機械已經不能夠滿足現代灌溉技術的應用，所以將自動控制技術應用到灌溉技術當中，實現農業灌溉效率的提升以及節能水利。

3.2 自動控制技術在農業機械中的具體應用

農業機械是當前農業種植當中的重要生產工具，對于農業生產種植起到重要的作用，并且農業機械同時也是農業自動化生產的主要動力。在農業機械中如拖拉機、聯合收割機以及播種機的使用，完成農業種植的全部自動化應用，極大程度上提升農業機械生產的效率。而自動控制技術在農業機械中具體應用的過程中，主要外部接收系統、自動控制系統以及顯示系統等共同完成農業機械的具體控制功能。①接收系統主要包括車載GPS等模塊，負責對農業機械的車載信息進行采集和分析。②自動控制模塊是農業機械中應用自動控制功能的重要模塊，對于農業機械的自動化控制有重要的意義。其主要包括自動駕駛功能、自動故障檢測和維修功能以及控制指令發送等，在具體的實施控制功能中，核心控制系統主要通過控制器來完成工作。③顯示模塊主要設置于農業機械的駕駛倉內部，方便農業機械使用者對農業機械的實時工作狀態進行數據采集，同時顯示農業機械的實施位置，不僅能夠讓使用者操作更加簡便，更是操作者感受到自動操作系統的使用安全。

3.3 自動控制技術在溫室大棚當中的具體應用

自動控制技術在農業溫室大棚種植當中也有非常良好的應用，溫室大棚種植是當前農業種植當中非常重要的一種種植方式，也是一種種植效率非常高的種植方式，通過農業溫室大棚的建設，可以完成農作物生長周期的縮短以及農作物的提前種植，對于農業生產而言具有非常重要的意義。而在農業溫室大棚建設中，包括大棚基礎架構建設、大棚內部溫度控制建設、大棚內部供水以及照明建設等多方面內容。而傳統的農業大棚建設施工較慢，并相關系統的連接性不夠強，所以導致實際的大棚建設中出現效率問題。而應用到自動控制技術后，溫室大棚建設可以完成集成控制系統的建設應用，利用溫室大棚自動化控制系統設計，同時完成溫控、光照控制、供水控制、照明控制等內容，從而保證溫室大棚建設合理，也保證溫室大棚能夠良好的發揮作用。

4 自動控制技術在農業機械設計中的重要應用趨勢

農業機械設計當中應用到自動控制技術是現代農業種植發展的新反向，一方面提升了農業種植的工作效率。另外一方面，通過農業機械自動化的實現，也很大程度上減少農業生產力的實現。隨著我國城市化的發展，大量農村勞動力輸入城市務工，而使農村勞動力減少，而農業機械設計當中應用到自動控制技術，很大程度上解決了農業勞動力減少的問題。

5 結束語

本文筆者在文章中從農業機械的具體設計應用、農業灌溉機械技術應用、農業施肥種植機械應用以及農業大棚技術當中應用四個方面闡述自動控制技術在農業機械當中應用，希望能夠對農業種植技術的優化有所幫助。