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变量施肥机液压无级调速控制系统的研究

作　者: 张林焕
导　师: 张书慧
学　校: 吉林大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 变量施肥 PLC 电液比例控制
分类号: S224.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 155次
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内容摘要

本文结合国家科技部“十一五”科技支撑计划“多功能农业装备与设施研制”之子项目“仿生智能作业机械研究与开发”(2006BAD11A08)开展了PLC和液压技术在变量施肥中的应用研究工作。变量施肥技术对我国农业发展有着非常积极的意义,实施按需变量施肥,可以大大提高肥料利用率,减少肥料的浪费以及多余肥料对环境的不良影响,其经济、社会和生态效益显著。调速控制系统作为变肥施肥技术中的重要组成部分,其性能的优劣直接影响着变量施肥作业的效果。因此,本文采用PLC和电液比例液压传动技术设计了变量施肥机液压无级调速系统,并对该系统进行试验验证。试验表明,变量施肥机液压无级调速系统工作稳定、性能可靠,功率质量比高,且具有操作方便、系统价格便宜等特点,为下一步开发大型自动变量施肥机提供了理论和技术参考。

全文目录

提要  4-8
第1章绪论  8-11
  1.1 引言  8
  1.2 变量施肥机调速控制系统研究与应用现状  8-9
  1.3 课题研究的目的和意义  9-10
  1.4 本文所要研究的具体任务  10-11
第2章系统总体结构与硬件设计  11-21
  2.1 控制系统方案设计  11-12
    2.1.1 控制系统的原理及组成  11
    2.1.2 PLC 电液比例控制系统变量施肥实施过程  11-12
  2.2 控制系统硬件选型  12-15
    2.2.1 PLC  12-14
    2.2.2 模拟量扩展模块  14
    2.2.3 测速传感器及安装  14-15
  2.3 控制系统硬件设计  15-20
    2.3.1 速度信号采集系统硬件系统  15-17
    2.3.2 模拟量扩展模块EM235 的校准及配置  17
    2.3.3 矩阵式键盘  17-18
    2.3.4 通信接口  18-19
    2.3.5 供电电源  19-20
  2.4 小结  20-21
第3章液压传动系统的设计  21-30
  3.1 液压传动系统设计及工作原理  21-22
  3.2 液压传动系统主要参数  22
  3.3 液压传动系统组成元件选型及附件设计  22-29
    3.3.1 马达的选型  22-23
    3.3.2 电液比例调速阀与比例控制放大器的选型  23-25
    3.3.3 滤油器的选型  25-26
    3.3.4 链传动的设计  26-27
    3.3.5 链轮的设计  27-29
  3.4 小结  29-30
第4章液压无级调速控制系统软件设计  30-43
  4.1 Step 7-Micro/WIN 编程软件简介  30
  4.2 变量施肥控制函数  30-31
  4.3 变量施肥控制系统软件设计  31-40
    4.3.1 GPS 信号接收程序设计  31-34
    4.3.2 机具行进速度计算程序设计  34-37
    4.3.3 网格识别程序设计  37-40
    4.3.4 查表方式/存储和处方信息获取  40
    4.3.5 键盘程序设计  40
  4.4 自动变量施肥机液压无级传动控制系统主程序设计  40-41
  4.5 小结  41-43
第5章变量施肥控制系统试验与分析  43-50
  5.1 液压马达转速标定  43-45
    5.1.1 试验设备及条件  43
    5.1.2 不同发动机转速下的试验数据处理与拟合  43-45
  5.2 自动变量施肥机排肥标定及拟合  45-49
    5.2.1 试验条件  45-47
    5.2.2 标定曲线拟合  47-49
    5.2.3 施肥量、机具速度和排肥轴转速的关系  49
  5.3 小结  49-50
第6章总结与展望  50-52
  6.1 论文总结  50-51
  6.2 论文创新点和存在的问题及未来工作设想  51-52
    6.2.1 论文创新点  51
    6.2.2 存在的问题及未来工作设想  51-52
参考文献  52-55
摘要  55-57
Abstract  57-59
致谢  59-60
导师及作者简介  60

变量施肥机液压无级调速控制系统的研究

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