农业机械学报

作者：陈海涛，喻晨鹏，王宇，王星，刘立意，尚家杰，宋兴涛

单位：东北农业大学;黑龙江东方学院,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：轻型免耕播种机;播深稳定性调控;气动下压力

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD2000401）

针对常规播种机高速作业时播深稳定性差，而装配基于仿形轮下压力传感式播深调控系统灵敏度低等问题，本文设计了一种基于气动下压力控制的高速轻型免耕播种机播深调控系统，以提高其高速播种时作业质量。系统主要包括：监测装置、决策控制系统、播深调控执行机构和保护装置。监测装置利用平行四杆仿形机构角度传感器、仿形镇压轮薄膜压力传感器以及播种机姿态传感器协同实现对播深实时监测；决策控制系统处理传感器数据，通过电磁阀和电气比例阀控制空气弹簧内部气压，保证执行机构输出作用力实时调控。为提高播深调控系统执行机构输出作用力的精确性，建立播深调控系统空气弹簧输出作用力与下压力关系模型，该模型通过薄膜压力传感器监测到的仿形镇压轮下压力变化实时改变空气弹簧输出作用力，模型决定系数R2为0.9959。进行了高速轻型免耕播种机播深调控系统阶跃响应台架试验，试验结果表明：当压力为0.1～0.6MPa时，系统最大超调量为6.40%，平均响应时间为0.3s，平均稳态误差为0.0047MPa，平均稳态值标准差为0.0027MPa，平均变异系数为0.93%。以平行四杆仿形弹簧式播深控制系统为对照组进行了田间性能对比试验，结果表明，在高速作业条件（14~16km/h）下，加装该播深调控系统轻型免耕播种机平均播种深度合格率为81%，相比于机械弹簧式下压力调控方式（56%）提升44?64%；播种深度标准差平均值为4.87mm，变异系数平均值为14.08%，相比于机械弹簧调节方式，分别降低21.52%、29.35%。研究结果为高速轻型免耕播种机播深稳定性提升提供了理论参考。

来源：2025年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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