智能控制技术在农业机械控制中的应用研究

2021-11-30陈建

现代农机 2021年3期

陈建

（江苏省如东中等专业学校，226400，江苏如东）

农业机械作业环境比较复杂，如果利用传统的控制和作业方式，无法提高整体作业效率，也无法满足农业发展需求。在农业机械控制中应用智能控制技术，可以提高整体机械效率，同时减少机械事故发生率，提高农业生产效率。

1 智能控制技术概述

在农业机械控制中利用智能控制技术，可以降低人工作业量，同时农业机械可以及时感知外界环境，获取有价值的信息，实现农业机械动态化控制，保障农业机械良好运行状态。在农业机械智能化控制中，系统可以获取外部信息，且感知能力比较强，如果外部环境发生变化，可以及时感知相关信息。系统可以系统性判断各类信息数据，在系统中快速存储有价值的新信息并处理，系统可以执行具体的工作决策，优化智能控制效果。大多农业机械配套安装有液压系统，利用智能技术可以准确地识别各项运行参数，系统通过识别各种参数，可以有效控制农业机械的液压系统，如果发现故障，可以暂停农业机械运行，系统提出正确的决策。控制器可以控制发动机的运行状态，进一步优化发动机的输出功率和转速，满足整体工作需求。[1]

2 智能控制技术在农业机械控制中应用的优势

2.1 精准操控

在农业机械控制过程中，为了实现智能控制效果，需要控制信号传输过程，利用光电传输信号，连接整合内外部系统，在传输数据信息的阶段，将数据送入到各个信息接入端，利用数据集成模块分析处理设备运行参数，优化设备运行效果，避免外部环境干扰到设备运行。利用智能控制技术，可以提高控制系统的规范性，保障系统各项功能，优化农业机械的运行效果。[2]

2.2 节约成本

利用智能控制技术，可以优化农业机械的运行状态，促使农业机械适应各种运行环境，降低农业机械故障发生率；可以减少人工成本的投入量，机械代替人工生产，例如可以实现播种一体化，高效完成工作量，进一步提高整体工作效率，节省人力和物资的投入，有效节省资源和成本。[3]

2.3 简化配置

智能控制技术不断更新发展，各类智能控制技术的组件参数也不断调整，促进农业生产智能化发展。农业机械的作业部件需要利用各种智能控制类型，精准地连接设备控制器和智能端。此外可以独立处理相关数据，在相应的组件中输入数据信息，自动化控制农业机械，减少设备资源配置，高效集成多种功能。还可以利用各种传感部件，降低能源消耗量，使农业机械运行效率进一步提高。

3 智能控制技术在农业机械控制中的应用

3.1 合理设定和控制温湿度

为了满足市场上对于蔬菜的需求，我国不断发展大棚种植。为了提高农作物种植产量，在大棚种植过程中需要利用智能控制技术，以农作物生产需求为基础，合理控制外界温湿度，例如在种植反季蔬菜的过程中，为了保障农作物产量，需要加大监控力度，利用智能控制技术，全天候监控大棚蔬菜信息，满足农作物生长需求。在大棚各个位置上均匀地分布传感器，通过采集大棚蔬菜的信息数据，再利用系统分析处理数据信息，最后系统发出针对性的工作命令，精准地对接各类执行设备，自动调节大棚温度和湿度。近些年我国不断更新传感器设备，逐步提高设备的控制精度，可以灵活调整生长环境，促进反季农作物更好地生长。[4]

3.2 自动采收农作物

农户可以利用智能设备自动采摘农作物。在使用设备之前，农户需要提前设定设备参数，在设备运行过程中，农户通过操作系统程序，可以顺利完成生产任务。在采摘作业中，智能设备可以检测农作物生长情况，确定农作物的成熟程度，在系统中录入农作物数据，利用智能化设施设备精准执行工作指令，在农田自动化运行中自动采摘。此外利用智能控制技术的过程中，需要利用设备传感器获取外界数据，设定和对比设备内部自动控制程序参数，通过下达程序命令，满足农作物自动采摘的工作需求。

例如PL70 履带自走式全喂入谷物联合收割机，安装了摄像头和AI 处理器、AI 控制器等，在实际作业过程中，可以有效感应农作物的密度和潮湿度以及品种等信息，通过AI 控制器可以智能化调整功能部件，从而降低驾驶员的劳动强度，保障收获质量，更加干净地脱粒，降低损失率和破损率，使整体收获质量因此提高。收割机在运行过程中，可以在计算机屏幕中实时显示路线规划和收割机控制、障碍探测等情况，实时调整路线规划。同时可以记录收割机前行方向，合理扩大行驶范围，如果遇到复杂地形，计算机可以调整收割机的方向。利用导航系统可以调整收割机的运行路线，持续地识别收割机位置、方向和速度等，如果收割机和运粮拖车同时工作，可以快速共享二者的位置信息。

再如利用智能水肥一体化设备，可以实现智能操作和手机APP 远程操作，随时随地灌溉，对比传统灌溉施肥模式，利用这一设备可以达到显著的节水效果，同时可以节省人力成本。

3.3 影像识别技术

利用影像识别技术，可以根据农作物光照需求改变光照强度。因为植物在不同生长阶段对于阳光的需求是不同的，为了促进农作物生长，需要控制光照条件。利用影像识别技术，可以自动辨别农作物生长状态，对比分析农作物颜色和外界光照强度值，根据系统参数控制大棚。灵活控制大棚光照强度，满足不同生长阶段植物的需求，避免浪费资源，保障农作物综合效益。[5]

3.4 地理信息技术

在农业生产过程中，地理信息技术发挥着重要的作用，融入智能控制技术和地理信息技术，可以将智能控制技术和农业科学工作紧密联系起来。例如可以利用地理信息系统检测农作物和土壤状态等数据，科学分析农作物生产周期和土壤环境，准确评估农业生产效率，实现农业动态化管理。此外利用地理信息系统，可以建立农业生产模型，通过数据分析，将生产结果准确地呈现出来，科学评估和预测农作物，保障农作物生产质量。例如在发生病虫害之后，可以利用地理信息系统分析农作物受灾情况，明确受灾面积和受灾程度，根据数据制定针对性的防治措施，提高防治效果，避免资源浪费。

3.5 灌溉、施肥智能控制技术

在现代化农业发展过程中，需要实现生产管理的智能化，自动控制农业施肥和灌溉，提高化肥和水资源利用率，提高整体农业生产效率。在施肥控制中利用智能控制技术，可以有效结合灌溉和施肥，实现灌溉和施肥作业的一体化、智能化。利用智能化灌溉、施肥，可以弥补传统灌溉、施肥工作的缺陷，保障农业灌溉和施肥的精准性和高效性。[6]

3.6 智能化温室控制技术

利用智能化温室控制技术，可以优化农产品生产方式，降低天气变化的影响。在温室大棚中的采光设备和通风设备，需要利用精密温度控制系统。在温、湿度控制系统中融入智能控制技术智能化控制温度和湿度，利用自动温、湿度感应器实时检测温室指标，随后向控制中心传输检测到的温度和湿度等数据，控制中心负责数据分析和运算。根据计算结果自动调整温室大棚的门窗和控制设备等，为农作物提供良好的生长环境，保障农作物的产量。