离心式起垄播种机及播量反馈控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112189387A(43)申请公布日2021.01.08(21)申请号202010886471.2(22)申请日2020.08.28(71)申请人华中农业大学地址430070湖北省武汉市洪山区狮子山街1号(72)发明人廖宜涛廖庆喜王子文舒彩霞丁幼春张青松肖文立陈慧(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人樊戎张继巍(51)Int.Cl.A01B49/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称离心式起垄播种机及播量反馈控制方法(57)摘要本发明公开了一种离心式起垄播种机及播量反馈控制方法，试验确定排种器转速与单位时间内排种粒数的关系S＝f(n)、根据S0＝f(n0)计算初始排种器转速S0并带动离心式排种器转动、计算当前起垄机行驶速度V测＝2πrA/a、根据当前起垄机行驶速度V测得到当前起垄机行驶速度的排种粒数n理＝V测/l0，然后根据S＝f(n)得到S理、测得排种粒数n测＝b，将n测与理论排种粒数n理进行比较；通过设定粒矩检测播种机行驶速度和投种口排种量，根据排种器工作转速与单位时间排种粒数的关系，实时改变步进电机的转速，实现离心式起垄播种机播量的精量控制，使得播种更加均匀。CN112189387ACN112189387A权利要求书1/1页1.一种离心式起垄播种机播量反馈控制方法，其特征在于：所述反馈控制方法包括如下步骤：1)试验确定排种器转速与单位时间内排种粒数的关系S＝f(n)；2)播种作业之前初始化，并设定理论粒距l0；3)播种作业过程中，当播种机以预设速度V0行驶，根据n0＝V0/l0计算单位时间初始排种粒数n0，再根据S0＝f(n0)计算初始排种器转速S0并驱动离心式排种器转动；4)当起垄机速度发生变化时，安装在起垄机行走轮轴上的转速盘随着机器的前进而转动；当有磁钢经过霍尔传感器时，霍尔传感器输出为低电平，将低电平输出信号传递控制单元，控制单元获取单位时间内低电平并对其进行计数，当单位时间内计数为a时，此时得到当前起垄机行驶速度V测＝2πrA/a，其中，r为起垄机地轮半径，A为单位时间内脉冲数，a为磁钢的数目；5)当V测不等于V0时跳转至步骤3)根据当前起垄机行驶速度V测得到当前起垄机行驶速度的排种粒数n理＝V测/l0，然后根据S＝f(n)得到S理，控制单元将排种器转速信息传递给电机驱动信号输出端，使得步进电机以S理转动；6)当离心式排种器以转速S理工作时，通过安装在离心式排种器投种口处的光电传感器检测种子排种量，当有种子下落时输出为低电平，光电传感器将在单位时间内获得的种子脉冲数b传递给控制单元进行计数，测得排种粒数n测＝b，将n测与理论排种粒数n理进行比较；若n测大于n理则按步进电机转速S＝S理-K(n测-n理)减小步进电机转速直至n测＝n理；若n测小于n理则按步进电机转速S＝S理+K(n理-n测)增大步进电机转速直至n测＝n理。2.根据权利要求1所述离心式起垄播种机播量反馈控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，根据试验获取不同转速下所对应的单位时间排种粒数，得到转速-排种粒数若干组数据，并拟合得到排种器工作转速与单位时间内排种粒数的线性关系式即S＝cn+d，其中，c和d为拟合参数。3.一种具有权1所述播量反馈控制的离心式起垄播种机，包括起垄机(1)、步进电机、地轮(9)及排种器(7)，步进电机与排种器(7)的转动轴连接；其特征在于：还包括测速装置、播量检测装置以及控制单元(2)，所述测速装置包括霍尔传感器(3)、转速盘(4)、磁钢(5)，磁钢(5)均匀放置在转速盘(4)上，转速盘(4)固定在地轮(9)上，霍尔传感器(3)安装位置播种机的变速箱上；所述播量检测装置包括光电传感器(6)，光电传感器(6)安装在排种器(7)的投种口(8)；霍尔传感器(3)的输出端与控制单元(2)的转速信号输入端相连，步进电机与控制单元(2)的电机驱动信号输出端相连，光电传感器(6)的输出端与控制单元(2)的播量检测输入端相连。2CN112189387A说明书1/3页离心式起垄播种机及播量反馈控制方法技术领域[0001]本发明涉及农业机械中精量播种技术领域，具体涉及一种离心式起垄播种机及播量反馈控制方法。背景技术[0002]青菜、油菜、小白菜等平均粒径小于3mm的种子称作小粒径种子。小粒径种子作物在我国作物种植，特别是蔬菜类作物种植中有着非常重要的地位，随着人们对绿色健康饮食的青睐，对绿色蔬菜的需求量越来越大。传统蔬菜播种方式主要以人工撒播为主，这种播种方式不仅耗费大量的良种，而且后期还需要进行间苗和定苗，花费劳动力多、效率低，大大的增加了生产成本。现阶段，机械化播种技术在我国逐渐普及，精量播种技术是指将确定数