[发明专利]播种机播种均匀性控制系统及方法

说明书

本发明公开了播种机播种均匀性控制系统及方法，它解决了现有技术中受各种因素影响播种均匀性较差的问题，具有提高播种均匀性的有益效果，其方案如下：播种机播种均匀性控制系统，包括挂接于播种机地轮的转速传感器；工控机构，包括用于输入播种参数、地面参数和地轮参数的输入件和控制器；排种电机，与转速传感器分别同控制器连接，所述播种参数包括播种量、播种行数和播种行距。

技术领域

本发明涉及播种机领域，特别是涉及播种机播种均匀性控制系统及方法。

背景技术

近些年来，我国耕地面积呈现不断减小的趋势，人均耕地面积愈发严重不足，虽然目前我国农业生产的机械自动化率逐年提高，但耕地面积使用效应最大化的问题仍然很突出。

其中播种作业是农业生产非常关键的一个环节，它对粮食作物的生长、产量具有重大影响，播种均匀性的高低与作物产量、作物等级、作物收获率等有直接关联，直接影响耕地面积的使用效应。当前排种器无论是机械式播种、气吸式播种、气压式播种，均采用依靠拖拉机带动播种机地轮转动前行，地轮通过链条或齿轮传递动能给排种器，排种器依据链轮传动比或齿轮传动比控制播种，该控制方式理论上能够保障播种均匀性，但由于播种机的工作场合是野外耕地，地面情况复杂，无法充分保障播种均匀性。

影响播种机均匀性的主要因素有两方面，其一是受排种器充种能力限制，排种器中的型穴出现空穴现象，该因素大约占影响播种机均匀性概率的6％左右；其二是地轮转速与整个播种机前进速度的不匹配，该因素大约占影响播种机均匀性概率的94％左右。造成速度不匹配的原因有两个：

①地面凹凸不平，播种机的两个同轴地轮同时出现腾空停转的现象(该现象大约占影响播种机均匀性概率的4％)；

②受地面含水率、地轮动力输出等因素的影响，出现地轮低速转动+地轮滑移的现象(该现象大约占影响播种机均匀性概率的90％，是影响播种机均匀性的主要因素)。

现有技术对这些因素的不考虑，导致播种均匀性较差，从而影响到播种效果。

因此，需要对播种机播种均匀性控制系统进行新的研究设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了播种机播种均匀性控制系统，减少了机械结构的设置，降低了生产制造成本，在保障额定播种量的基础上实现播种均匀性的智能控制。

播种机播种均匀性控制系统的具体方案如下：

播种机播种均匀性控制系统，包括：

挂接于播种机地轮的转速传感器；

工控机构，包括用于输入播种参数、地面参数和地轮参数的输入件和控制器；

排种电机，与转速传感器分别同控制器连接，控制器根据输入件中输入的参数和转速传感器传送的信号，确定额定排种转速，并通过地轮滑移补偿系数调节排种电机的排种转速。

该控制系统中输入件为键盘或人机界面，人机界面内包含“播种”、“停止”“输入参数”等按钮，控制器为可编程的PLC控制器，整个系统弃用播种机的动力传动系统，不仅能大幅简化播种机的机械结构，降低制造成本和使用维护成本，而且还能大幅提高播种的均匀性，从而有效提高农作物的产量及作物等级和作物收获率，提高耕地的使用效能。

进一步地，所述播种参数包括播种量、播种行数和播种行距。

进一步地，所述排种电机为设于播种机的数控电机，该数控电机与播种机的排种机构连接，控制器根据参数计算排种电机的转速，地轮不再作为排种动力来源，结构得到有效简化。

进一步地，所述地轮参数包括地轮直径。

进一步地，所述地面参数包括地面含水率，通过这些参数的考虑，有效保证合理的排种电机转速，避免地面含水率等因素对排种均匀性的影响。