基于卡尔曼滤波PID控制的精量排种器优化设计与试验

作     者：刘思幸 柴岩 柳天虹 李爽 缪宏 韩非 Liu Sixing;Chai Yan;Liu Tianhong;Li Shuang;Miao Hong;Han Fei

作者机构：扬州大学机械工程学院江苏扬州225127 扬州大学信息工程学院江苏扬州225127 

基　　金：国家特色蔬菜产业技术体系岗位专家项目(CARS—24—D—03) 江苏省自然科学基金项目(BK20190876) 江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(20)2016) 江苏省科技项目现代农业(BE2019348、BE2019345) 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2022年第43卷第11期

页      码：1-8,97页

摘      要：针对设施蔬菜种植过程存在漏播、重播问题,设计基于卡尔曼滤波PID控制技术的精量排种器。分别对排种器关键组件和监测装置进行结构设计,建立传感器实时监测车速信号的控制系统,同时以不同作物株距值共同作为控制依据,补偿融合卡尔曼滤波的PID控制方法,通过调控电机保持转速的稳定性,从而实现精量播种。仿真结果表明:卡尔曼滤波的引入,对噪声干扰起到良好抑制作用,可提高系统稳定性。以排种盘转速和行走速度为变量,以株距合格率、重播率、漏播率和株距变异系数为指标,进行两因素五水平的二次回归正交旋转组合试验。台架试验表明:在不同车速下,株距变异系数均在规定的≤35%指标范围内,排种盘转速为10 r/min,行走速度为1.6 km/h时,株距合格率为95.9%,重播率为2.9%,漏播率为1.9%,株距变异系数为12.1%,满足设施蔬菜的精量播种要求。

主 题 词：设施蔬菜 排种器 精量播种 卡尔曼滤波 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

D　O　I：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2022.11.001

馆 藏 号：203115098...