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《穴盤苗整排自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、TheDesignandResearchontheFull-row-pincette-typePicking-upMechanismandControlSystemofPotted-seedlingAutomaticTransplanterADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByMaRui(AgriculturalElectrificationandAutomation)DissertationSuper
2、visor:Prof.CaoWinbinMay,2018摘要隨著新疆地區(qū)番茄、辣椒種植面積的不斷增大，對穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)的需求日益增大。穴盤苗自動(dòng)取苗技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)移栽的關(guān)鍵，研發(fā)一種高效低損的自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)對降低勞動(dòng)強(qiáng)度和解放生產(chǎn)力具有重要意義。本文設(shè)計(jì)了一種穴盤苗整排自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，對其結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。主要包括以下幾個(gè)部分：（1）針對整排自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)的工作要求，提出穴盤苗移栽機(jī)整排式取苗機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案并闡述工作原理。分別對整排式取苗手、取苗定位機(jī)構(gòu)、供苗機(jī)構(gòu)和分苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。以MATLAB與人機(jī)交互優(yōu)化界面相結(jié)合的方式優(yōu)化取苗末端執(zhí)行器各桿件參數(shù)。建立三維模型，導(dǎo)入AD
3、AMS驗(yàn)證其夾苗軌跡，運(yùn)動(dòng)符合預(yù)期，仿真分析與理論分析基本一致。以一階函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律驅(qū)動(dòng)取苗手升降運(yùn)動(dòng)，在人機(jī)交互優(yōu)化界面下分析取苗軌跡。（2）對取苗定位運(yùn)動(dòng)與整排式取苗手夾苗運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制需求分析，并分別進(jìn)行控制方案設(shè)計(jì)。取苗定位運(yùn)動(dòng)過程中累計(jì)誤差對機(jī)構(gòu)定位精度影響較大。其中升降運(yùn)動(dòng)控制采用開環(huán)控制下的外部定位控制方案，水平運(yùn)動(dòng)控制采用帶有位置標(biāo)定的閉環(huán)控制方案。水平定位控制與升降定位控制同時(shí)選擇了增加外部定位環(huán)節(jié)的方式，對往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行多次標(biāo)定，降低了累計(jì)誤差的影響。（3）針對整排取苗機(jī)構(gòu)水平運(yùn)動(dòng)定位控制提出了自適應(yīng)的模糊PID控制方案。構(gòu)建水平運(yùn)動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，分析制定模糊控
4、制規(guī)則，設(shè)計(jì)自適應(yīng)模糊控制器。在MATLAB中調(diào)用simulink控制箱完成整排自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)水平定位控制系統(tǒng)的PID控制模型與模糊PID控制模型，以標(biāo)準(zhǔn)階躍信號下的PID控制輸出響應(yīng)與自適應(yīng)模糊PID控制輸出相應(yīng)對比可得，自適應(yīng)模糊PID控制模型使得整排自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)在水平定位控制中穩(wěn)定性更強(qiáng)，為該取苗機(jī)構(gòu)適應(yīng)于復(fù)雜多變的大田移栽作業(yè)環(huán)境進(jìn)行高效作業(yè)提供了理論指導(dǎo)。（4）以PLC作為控制器，進(jìn)行了各部分器件選型、PLC引腳分配，硬件連線。在GXworks2集成開發(fā)環(huán)境下，采用順序功能圖編寫各程序塊梯形圖。在GTworks3界面設(shè)計(jì)環(huán)境下對整排自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面進(jìn)行設(shè)計(jì)。整體
5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠。搭建整排自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺并進(jìn)行臺架試驗(yàn)，整排式取苗機(jī)械手能夠按照預(yù)定流程完成取苗動(dòng)作，定位較為準(zhǔn)確，提高了取苗效率，機(jī)構(gòu)整體運(yùn)行穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：穴盤苗；整排取苗；模糊控制；移栽機(jī)·IAbstractWithplantingareaoftomatoesandchiliesinXinjianggrowing,thedemandforplugseedlingsautomatictransplanterisincreasing.TheplasticfilmmulchingtransplantingworkinXinjiangbasicallyreliesonmanualoperat
6、ion,somesemi-automaticmachinesincluded,thatlaborisshortintransplantingperiod.Thepicking-uptechnologyforplugseedlingisthekeytoautomatictransplanter,anditisofgreatsignificancetodevelopanefficientandlowdamageautomaticpicking-upseedlingmechanismforreducinglaborintensityandemancipatingtheproductivefor
7、ces.Atpresent,theresearchontheautomatictransplanterforplugseedlinginChinaismostlyintheexperimentalstageandthereisstillalargegapcomparedwithdevelopedcountriesespeciallyindrylandtransplantation.Inthispaper,anautomaticpic
