前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的農業機械自動控制系統傳感技術應用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：隨著農業機械不斷發展以及完善，使得我國的農業機械取得較大的進步，其中最為顯著的是傳感技術，通過該技術可以有效促進農機控制的效率，同時也可以更好地推進農機以及農業發展。在本文中主要結合農機自動化的控制案例具體分析傳感技術的運用情況，希望能夠對今后的農機發展以及農業發展帶來一定的參考。
關鍵詞：傳感技術；農業機械自動控制系統；應用；實踐；分析
0引言
目前，農業發展受到人們的高度重視，而且農機發展作為提升農業生產綜合效率的重要方式之一，使得人們在農業產生過程中大量運用。其中在自動化技術的發展過程中，農業現代化的控制方面采用傳感技術，一方面可以改善農機控制的綜合效率，另一方面在機電一體化中，傳感技術屬于其中十分關鍵構件，主要提升的系統控制的精確性以及快速性，進而可以使得信息獲取方面取得良好的效果，能夠在農機自動化的控制方面取得更好地效果。在文章中主要分析傳感技術在整個農機系統中的控制運用情況。
1概述某地農業發展中對農機控制系統的運用情況
某地屬于我國重要的農業區，根據其氣候條件（夏季該地氣溫較高，而且降水多，屬于典型的高溫期以及多雨期向一致的地理環境，同時也具有良好的水熱配合效果等），主要種植的作物有：小麥、玉米、甜菜、高粱、大豆以及花生等。在長久發展過程中，農業發展逐漸引入新的技術，其中在農機控制方面也積極引入傳感技術，不斷提升農機控制精確度以及綜合效率。此外，某地的面積非常大，在農業種植以及管理方面需要許多機械的技術進行支持。例如運用拖拉機、灌溉機以及收割機，在這些機械中都廣泛運用傳感技術[1]，在傳感技術運用方面可以提高農機綜合性能，實際運用方面還會快速掌握農機的綜合特征，進而可以快速掌握數據、信息的精確度，人們也可以快速掌握農機信息。下文以拖拉機運用情況具體分析傳感技術的運用情況。
2概述拖拉機中的自動調平具體控制情況
拖拉機在農業生產過程中有十分廣泛的運用，拖拉機中的農機轉動情況和各個構建之間的連接需要加強控制，同時針對農機轉動的方向也需要控制。但是由于拖拉機中的橫滾角中的傳感系統主要測量的是拖拉機橫滾角，因此，在田間工作中，拖拉機和農機具需要保持同一的傾斜度，在自動化的控制過程中就需要結合橫滾角而加強控制決策，促使農機控制工作中可以取得良好作業的角度。
2.1傳感技術在拖拉機橫向傾角中的運用
由于農業生產過程中已經大量運用拖拉機，其中橫滾角中的傳感系統作為測量拖拉機傾斜角的重要工具之一，就可以通過卡爾曼濾波的計算方式進行計算，即掌握陀螺儀和傳感器相關的數據信息，進而可以為人們帶來十分精確橫滾的角度。在計算過程中主要采用的是：在該計算式子中，其中陀螺儀中的傳感器主要作用是策略出拖拉機中橫向的傾斜角所具有的速度，同時通過橫滾角的系統則可以快速掌握一個真實的傾角，即漬代表的是真實傾角，屬于一個良好狀態下的向量，然后通過加速估計的方式可以展示出陀螺儀這一常值下所發生的偏差，即b，這就可以得到如下的觀測方程以及狀態方程。在上述方程式子中，漬的導數是漬觶，即代表是角速度，而漬則是橫向實際的傾角度。棕在包含在固定狀態下陀螺儀所需要輸出對應的角速率所產生的偏差，而wg是陀螺儀中噪聲的測量情況，其中加速度所計測量中對應的噪聲采用wa；在該方程式中，b是b觶所對應的導數，陀螺儀中的常值所發生的偏差表示為b，加速度通過處理之后所獲得的角度是漬a，而wa和wg之間是相互獨立的。在觀察過程中，將二者視為白色噪聲的正態分布。在采集該系統中的周期數據資料采用Ts表示，這就可以得到離散系統對應狀態的方程以及測量方程，即：在該方程式子中，k作為Xk在該時刻下的一個向量，而（k-1）則屬于Xk-1這一時刻下的向量，采集的周期是Ts,而（k-1）屬于漬k-1這一時刻所代表的一個固定偏差狀態下的陀螺儀所需要的輸出角速率，而wgk是k時刻下陀螺儀所測量出的噪聲，而k是zk在該時刻下所得到的觀測向量。通過該計算方程式就可以得到如下的方程：在k時刻下預測數據所得到的結果，（k-1）作為X+k-1在該時刻下所獲得的結果，其中X-k協方差如下：
2.2農業設備的控制情況
在農機系統中，傳感技術的運用十分重要。對于傳感器而言，屬于機械中十分重要的零部件，自身性能的質量直接和整個機械性能帶來重要影響。在當前的運用過程中，農業機械中所包含的傳感器數量大約為20個，這些傳感器分布在農機各個位置，例如有的分布在發動機中對應的控制系統中，有的是底盤控制中，有的是車身控制方面[2]，因此，傳感器技術對農機系統的控制實現自動目的屬于一個十分重要的流程，同時也是農機發展過程中十分重要的環節，可以在實踐運用在發揮重要意義。
2.2.1傳感器的安裝情況
在實際中，拖拉機機械中都會安裝傳感器，目的就是為了可以提升整個農機整體的性能。但是在現階段運用過程中，電子控制的方式可以解決許多農機所存在的問題，然而對于其中傳感器所出現的問題主要是基于相關的測量數值進行掌握，此時，工作人員就需要定量從各個部件中提取輸出的信號，進而可以將傳感器置于實際作業量過程中，可以十分細化地掌握空氣濕度以及實際農業作業中的環境信息等，通過該信號方式則能夠有效傳遞出相關的信息。
2.2.2農機中的底盤控制情況
為了能夠提升農機控制的系統綜合效率，底盤屬于其中十分重要的部分，采用傳感器技術進行控制，則可以充分促進整個功能系統獲得良好的質量，同時也可以很好地促進農機發展提升自己的綜合水平。因此，這就要求工作人員在實踐工作中可以重視傳感技術的運用，并且可以有效改善農機系統中的底盤控制效果，即實現自動化控制的目標。如農墾系統需要運用的是大功率輪式的拖拉機，工作人員為了可以逐漸提高機械運用所具有的效率以及綜合效果，可以將傳感技術融入其中，保障整個農墾系統可以充分發揮良好的作用。
2.2.3收集數據信息
傳感器作為農業機械中十分重要組成部分，在實踐運用過程中，工作人員需要結合實際情況而提升整體的性能，進而可以使得農機在工作中可以有效降低能耗，同時也可以減少廢氣的排放，針對其中所發生的問題以及故障等都可以盡快掌握，尤其是在較為惡劣狀態下，也可以很好地提高整個機械設備所具有的穩定性。從某地從事農業生產的角度分析，農機設備參與作業的環境都十分惡劣，此時工作人員就可以通過傳感技術而收集對應的信息，并且進行分析，從而可以有效提升整個系統環境的可靠性以及精確度。除此之外，該方式還可以防止傳感器整個系統發生誤差等問題。
2.3數字傳感器實施定位
農業機械還需要具備較高的精度進行定位，其中GPS定位的方式具有一定的復雜性，在農業生產過程中如果采用此定位方式不僅需要大量建設資金，而且在一些較小的農田運用中也難以推廣，同時GPS系統中的定位也難以取得良好的精準度，為了可以更好地提高農機定位的精準性，在某地的農業生產過程中采用的是數字傳感器進行定位工作。在數字傳感器中，其主要的工作原理：數字補償，通過數字補償的方式可以合理建立對應的物理模型和相關的數學模型，并且結合數據信息而繪制出一個十分精準和可靠數字的模型，從而更好地提升數字補償的精度。拖拉機中的橫滾角所實施的傳感系統主要安裝的有三個不同的軸線，其中對于各個功能轉臺中的平臺都可以設置對應的正弦運動，但是其他的兩個則鎖定其處于不運動的狀態。結合拖拉機躬耕在田間的情況，其中的正弦運動所獲得的頻率分別是0.5、0.75、1.0以及2（單位：赫茲），具體的幅度值可以選取為：2/4/6/8以及10，農機在實際中的運用主要是參照數字模型則繪制簡單的圖形，見圖2。結合補償計算的軟件以及微處理器對其中的誤差進行修正，這就可以使得傳感器可以獲得良好模擬信息的有效輸出。
2.4結合拖拉機
在田間的運用情況根據某地從事農業生產的實際情況可知，拖拉機在農業生產中的運用傳感技術，將實際的數據反饋至工作人員在。通常情況下，控制好拖拉機在平地中的運行速度，即0.6m/S，其中數據的記錄頻率大約為40Hz。拖拉機的車身通過MTi-300的姿態控制好傳感測量中橫滾角的數據，使得拖拉機中的橫滾角可以在傳感系統中較好地融合對應的算法輸出情況，并且也可以提升拖拉機中的車身橫滾的傾斜度。但是，相關的工作人員需要充分控制好平均絕對的誤差，大約是0.4度，而平均的方根誤差允許范圍為0.45度，而最大的誤差則是1.25度，在符合具體要求的橫滾角傳感中的算法之后，從而可以獲得良好的橫滾角度效果。此外，當MTi-300處于平地鏟的狀態下，傳感技術所獲得的傾斜角度（和水平位置的0度對比）可以允許的誤差為0.51度，從而可以更好地調整拖拉機在平地中實現自動鏟平的要求，同時也極大提升拖拉機精度的控制效果。
3結束語
在上文中主要分析傳感技術運用于農業機械控制方面所取得的良好效果，在今后的農機控制方面將智能化以及自動化結合在一起，使得農機發展逐漸提升控制質量。因此，農機的自動化控制方面融入傳感技術，并且也對農機發展帶來積極作用，同時也促進農業獲得更加長遠的發展。
參考文獻：
[1]胡靜濤，高雷，白曉平，李逃昌，劉曉光.農業機械自動導航技術研究進展[J].農業工程學報，2015，31（10）：1-10.
[2]鄭曉龍，王士軍，張軍偉，文永雙，趙達.農業機械自動調高裝置微電容檢測系統的設計[J].農機化研究，2016，38（03）：101-105，114.
[3]黃華睿.虛擬技術在農業機械中的運用[J].南方農機，2018（03）.
作者:杜靜 單位:河南省水利水電學校
