温室内轨道式喷灌装置设计

发布时间：2021-04-16 16:34

　　为达到温室内灌溉节约用水的目的,设计可沿轨道运动的三自由度倒挂机械臂喷灌装置,同时,可保障作物生长在最佳湿度土壤中,以提高作物产量。本文提出一种基于势函数、电势场理论的土壤湿度传感器均匀性布点方法,可精确采集区域内土壤湿度;采用模糊控制更加精确地控制土壤湿度;为快速响应控制指令,采用PI方法对各关节电机进行控制。计算、分析及仿真结果表明:PI控制可使装置快速响应指令进行运动,响应时间小于1 s;传感器均匀布点方法与土壤湿度模糊控制方法相结合,可精确控制电磁阀开闭时间,模糊控制响应时间小于1 s。装置整体结构模型搭建完成,响应速度快,运动路径及动作可按设定执行。 

【文章来源】：节水灌溉. 2020,(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

模糊控制仿真曲线

机械臂行走路径

为配合土壤湿度模糊控制,实现整体装置的快速动作,采用比例积分方法控制即PI控制,实现倒挂式机械臂机构快速响应控制指令功能,驱动机械臂运动,完成相应行走路径。PI控制基本原理如图11所示,并利用MATLAB/Simulink对本文所采用的PI控制器进行仿真,结果如图12所示,电机控制响应至稳定时间可控制在1 s以内,表明PI控制可以保证驱动电机控制响应速度快、运行稳定。图12 PI控制仿真结果

【参考文献】：
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本文编号：3141780