电动式田间育秧播种机控制系统的研究

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在实现水稻种植机械化的过程中,秧盘育秧是水稻育秧移栽种植技术的关键环节之一,也是实现水稻抛秧、插秧栽植机械化的重要保障。由于我国在水稻在水稻秧盘育秧播种设备的研究方面,自动化程度不高,严重制约了我国粮食产量的进一步增长,因此,急需对田间育秧设备进行研究并改造。   本文研究的电动式水稻田间育秧播种机,是针对传统的手拉式水稻田间育秧播种机的改进机型。手拉式水稻田间育秧播种机播种存在人工手拉播种均匀性和播种稳定性差等问题。本文针对手拉式播种机存在的问题,进行了以下工作:   1、研制了直流电机闭环调速系统,设定转速和播量后,单片机根据光电式转速反馈,实现电机的闭环调速,从而使播量更均匀,解决了播种器因运动速度不均匀的问题。通过将转速信号反馈给单片机,单片机实时地改变输出PWM方波的占空比,再利用PWM波控制功率MOSFET开关;采用浮动栅极驱动,提高了功率MOSFET的开关频率,减少了开关功耗,同时提高了调速系统的动态响应性能。初步试验表明,电动式田间育秧播种机运行可靠,播种均匀性比手拉式水稻田间育秧播种机较好。   2、利用单片机控制电机反复短时正反转来达到启动反复颠簸振动的效果,以克服初始下种难,播种不均的技术难题。采用单片机正转、反转分别延时100ms-300ms来实现振动的方法,经参数反复比较,得出延时100ms时,播种机振动最强烈,振幅最大,有效的克服种粒间隙和种粒间摩擦。   3、采用播种机的行进驱动轮和排种轮分别驱动,实现播种器自由运动而不播种。在启动后反复短时颠簸振动而又不伤种,又可方便加种。利用两个电机分别控制行走轮和排种轮,取代行走轮和排种轮之间的链传动,去掉播种机运动和排种量之间的耦合,简化了机械设计,提高了动态性能,使播种器更灵活。   4、采用无线数据收发模块,方便调试和转速设定,以便设计初期确定最佳参数和指标。由软件完成数据的编解码,采用同步位加数据位加校验码来实现稳定、可靠的数据传输。
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