呂鵬 楊農(nóng)顯

摘要：在機械設計領域，對于機械產(chǎn)品的研發(fā)和優(yōu)化目的在于進一步提高機械的作業(yè)能力，從而降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動力需求，使生產(chǎn)在高效、合理、規(guī)律、便捷的條件下實施。農(nóng)機自動控制技術的應用使傳統(tǒng)農(nóng)機裝備的性能得到了大幅的提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的精確性、環(huán)保性、節(jié)能性也同時提升，農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)逐漸向無人化和智能化轉變，這也是農(nóng)業(yè)機械未來發(fā)展的主要趨勢之一?？梢娨袁F(xiàn)階段的農(nóng)機技術為依托，大力發(fā)展和應用農(nóng)機自動化技術是農(nóng)機領域發(fā)展進步的必由之路。

關鍵字：農(nóng)業(yè)機械;自動控制技術;應用方式;技術特點

1 引言

農(nóng)業(yè)作為我國的主要產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對我國社會經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著重要的影響，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平對國家未來經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生直接作用，對居民的生活也會產(chǎn)生直接影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利實施對于社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的不斷優(yōu)化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生產(chǎn)方式發(fā)生了很大改變，尤其是農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的實施，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率顯著提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得到有效釋放的同時，生產(chǎn)效益和作物產(chǎn)量也得到了更好的保證。

2 當前情況下農(nóng)業(yè)機械自動控制技術的現(xiàn)狀

目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域機械化程度不斷加深，在農(nóng)業(yè)機械中自動化技術的應用也逐漸增多。尤其是GPS和GIS技術在農(nóng)業(yè)機械自動化控制方面的應用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來新的體驗和突破。近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術滲透到眾多生產(chǎn)領域，應用于農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的典例也越來越多，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向縱深方向發(fā)展提供動力。受地形地貌和農(nóng)業(yè)技術發(fā)展等客觀因素的影響，我國的農(nóng)業(yè)機械自動化水平與先進國家有一定差距，亟需完善農(nóng)業(yè)機械自動化生產(chǎn)的相關機制、機械質量和品牌創(chuàng)新意識等。另外，由于我國各地區(qū)之間農(nóng)業(yè)水平不一致和各地方政府的經(jīng)濟定位不同，農(nóng)業(yè)自動化機械設備呈現(xiàn)出地區(qū)之間不均衡現(xiàn)狀。

3 農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術的應用

3.1 農(nóng)作物種植

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式需要人工勞動和生產(chǎn)，需要大量的人力物力，而且種植效率和質量參差不齊，直接影響到農(nóng)業(yè)的豐收。隨著科技的發(fā)展和進步，農(nóng)業(yè)機械技術也在不斷的發(fā)展與進步，在農(nóng)業(yè)機械中已經(jīng)廣泛采用了一些新的技術和手段，憑借新進的智能化感應技術和網(wǎng)絡技術，全新自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中得到普及應用，使農(nóng)作物種植工作更好的開展。如在水稻種植中通過自動化耕種農(nóng)業(yè)機械，根據(jù)水稻種類對水位高低要求，種植間距要求等，實現(xiàn)自動化精細化調控，提升水稻的種植質量，降低農(nóng)民勞作強度，提升水稻種植效率。

3.2 施肥

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標是最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的自動化和智能化，例如，可以在農(nóng)業(yè)的施肥、灌溉水源等多個環(huán)節(jié)進行自動化的控制，保證化肥、水資源良好的利用效率，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率的提升。以施肥控制為例，在施肥控制工作中運用自動控制技術，可以結合灌溉與施肥這兩個重要的環(huán)節(jié)，將肥料和水在壓力作用下充分結合在一起，實現(xiàn)自動化的施肥目標?，F(xiàn)代化的自動施肥灌溉改變了傳統(tǒng)的施肥灌溉模式，在時間、人力、材料成本上最大程度的減少了投入，提高了施肥工作的準確性，強化施肥的綜合效率。運用施肥自動控制技術使農(nóng)業(yè)機械的現(xiàn)代化、智能化水平有所提升，推動了農(nóng)業(yè)自動化更好的發(fā)展。

3.3 自動化灌溉

水資源作為農(nóng)作物生長的必然條件，農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)過程中水利灌溉是必不可少的，所以水利灌溉技術是農(nóng)業(yè)種植技術中最重要的技術之一。中國是一個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)國家。在工業(yè)革命之前，中國的農(nóng)業(yè)技術是世界上最先進的農(nóng)業(yè)技術?，F(xiàn)階段，自動控制技術在灌溉中形成了自動灌溉的控制系統(tǒng)，其包含土壤含水量檢測和供水控制兩方面的功能，通過土壤溫濕度傳感器檢測土壤濕度或通過遙感技術檢測土壤濕度，結合天氣預報信息分析和選擇適當?shù)墓喔葧r機，是自動灌溉技術實施的標準邏輯。

3.4 農(nóng)作物自動采收

在半機械化生產(chǎn)和傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下，作物收割需要大量的人力。在實際操作中，自動采摘裝置配有感應器，能夠自動辨別農(nóng)作物的熟度，實現(xiàn)農(nóng)作物的適時采收和科學采收。有的自動控制系統(tǒng)能根據(jù)農(nóng)作物的生長屬性測定每一個果實的成熟度和成熟位置，再按照系統(tǒng)錄入的參數(shù)要求完成某一類型的指令，確保農(nóng)作物符合采摘要求。除谷物利用自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)收割、割曬、脫粒等作業(yè)一次性完成外，西紅柿、柑橘、棉花、蘋果等農(nóng)產(chǎn)品的收獲機械也逐漸實現(xiàn)自動化控制。采摘機械采用激光瞄準系統(tǒng)能夠快速準確地瞄準目標，大大提高農(nóng)作物采摘速度。

4 農(nóng)業(yè)機械自動控制技術的關鍵技術特點

自動化技術在我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)機械上的應用是我國農(nóng)機產(chǎn)品升級換代的一大趨勢，通過自動化技術能有效提高農(nóng)機的作業(yè)效率、保證農(nóng)機的作業(yè)效果。自動控制技術指的是以開環(huán)控制、補償控制、閉環(huán)控制為主的多種技術類別，由控制器、執(zhí)行操作設備、被控制對象以及傳感器等多個部分組成。將自動控制技術運用到農(nóng)業(yè)機械中能夠發(fā)揮出不可忽視的重要作用，推動了我國農(nóng)業(yè)機械的現(xiàn)代化發(fā)展進程，大大提高了農(nóng)業(yè)機械的運行效率，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質量的提升，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟收益和良好的綜合效益，使我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展得到有力的推進。自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中具有顯著的優(yōu)勢特點，例如，其穩(wěn)定性良好、功能配置更加靈活、實現(xiàn)了實時控制等。除此之外，人們通過進行農(nóng)機的虛擬模型設計，判斷各項功能需求是否得到滿足，再優(yōu)化人機交互方式，最大程度提升農(nóng)機設備的自動化和智能化水平。

5 結束語

綜上所述，自動控制技術在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中已經(jīng)得到廣泛應用，可以實現(xiàn)自動耕種，自動采摘等，大大減少了人力資源的投入。在農(nóng)業(yè)機械應用中，還要加大對自動控制技術的研究和探索，根據(jù)農(nóng)作物的生長需求和要求，對自動控制技術進行合理應用，提升農(nóng)機生產(chǎn)水平，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率和質量，逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改革和進步。

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