农业机械学报

作者：丁幼春，张驰海，董万静，詹振宇，魏松，农峰

单位：华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,

关键词：棉花;播种检测;雷达测速;模糊PID

基金：湖北洪山实验室重大科研项目（2021hszd006）和湖北省棉花科技支撑计划项目（2023）

针对长江流域麦后棉区土壤黏重，地表留存秸秆残茬量大，地轮驱动方式易出现缠绕打滑、壅土现象，导致漏播、断条，且缺乏棉花导种与性能检测一体化装置等问题，设计了基于雷达测速的棉花精量直播机排种测控系统。构建了3路独立直流电机转速控制以及3路棉花种子流实时检测的云-端构架模式；设计了播种测控云平台，实现播种作业参数实时采集、显示、存储及多设备的管控；设计了模糊PID控制器，实现指定粒距的随速实时调控。利用Matlab开展了模糊PID控制器与PID控制器仿真对比试验。结果表明，模糊PID算法模型比PID算法模型超调量降低28.95%，上升时间减少28.57%，稳态时间减少22.22%。开展电机控制精度试验，结果表明，电机实际转速与理论转速最大误差为1.8%，平均误差为1.1%。台架试验结果表明，与JPS-16型计算机视觉试验台相比，测控系统检测合格指数、漏播指数、重播指数相差不大于1.3、0.7、0.8个百分点。路面试验结果表明，当作业速度为3.6~9.2m/h时，实际排种数与理论排种数最大误差为2.4%；单路检测准确率不小于97.44%。田间试验结果表明，当作业速度为3.6~9.2m/h时，本系统控制播种合格指数不小于90.81%，漏播指数不大于4.64%，粒距变异系数不大于14.38%。示范应用表明，该棉花精量直播机排种测控系统能够有效提升长江流域棉区麦后棉花直播机播种质量。

来源：2025年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2025年第5期