[發明專利]一種均勻排肥器及控制系統

有效

• 申請號: 201811157317.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109348805B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 高建民;劉興達;王冠群;陳祥超;陳杰棟
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01C15/16
• 分類號: A01C15/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種均勻排肥器及控制系統，包括執行機構及測控系統，其特征在于：

所述執行機構包括儲肥箱(1)、排肥盒(2)、導肥管(3)、驅動控制電機(6)、排肥軸(7)；儲肥箱(1)底部有多組排肥盒(2)和導肥管(3)，每個排肥盒(2)都獨立設置一根貫穿的排肥軸(7)，每一個排肥軸(7)均由一個驅動控制電機(6)獨立驅動；

所述的測控系統包括超聲波傳感器(4)和控制器(5)，每根導肥管(3)上與排肥盒(2)連接處安裝有一組對稱的超聲波傳感器(4)，用于實時發射超聲波信號并接收反射波信號；

超聲波傳感器(4)、驅動控制電機(6)均與控制器(5)相連，控制器(5)能夠設定排肥量，并且內部集成有信號采集模塊與自動決策算法；控制器(5)通過信號采集模塊收集所述超聲波傳感器(4)發射超聲波信號與接收反射波信號之間的時間間距、驅動控制電機(6)的轉速，并通過自動決策算法實時調節驅動控制電機(6)的轉速，使每一個導肥管(3)中的排肥量與設定排肥量相等；

所述控制器內置的自動決策算法為：

每根導肥管(3)上的兩個超聲波傳感器(4)之間從發射信號到接收到反射信號的響應時間分別為t_a和t_b，時間均值為控制器(5)的輸入信號，控制器(5)通過判斷時間均值t與預設值t₀的大小，計算時間閾值函數T(t)作為決策算法的輸入值，

激活的閾值函數為時間閾值函數其中K₁、b₁、K₂、b₂為時間信號計算常參數，t₀為響應時間的閾值，在0.05-0.1s之間取值；K₁、b₁、K₂、b₂、t₀的取值均與排肥器的結構有關，

驅動控制電機(6)的反饋信號的激活閾值函數為其中x為轉速偏差絕對值，K₃、b₃為電機反饋計算常參數，v為激活閾值，代表設定偏差值，當轉速偏差絕對值小于v時函數不激活，當轉速偏差大于v時激活函數；K₃、b₃、v的取值均與外槽輪式排肥器的槽數和尺寸結構有關；

控制決策函數F＝mT(t)+nW(x)，即向驅動控制電機(6)發送的控制脈沖頻率，m和n分別為超聲波傳感器(4)的響應時間權系數和驅動控制電機(6)的反饋值的權系數，滿足關系m+n＝1。

2.根據權利要求1所述的均勻排肥器及控制系統，其特征在于：所述的排肥盒(2)為外槽輪式排肥盒。

3.根據權利要求2所述的均勻排肥器及控制系統，其特征在于：K₁取3-5，b₁取0.2-0.3，K₂取1-2，b₂取0.05-0.1，t₀一般取0.3s。

4.根據權利要求1所述的均勻排肥器及控制系統，其特征在于：

5.根據權利要求1所述的均勻排肥器及控制系統，其特征在于：v取電機額定轉速的3-5％，

6.根據權利要求1所述的均勻排肥器及控制系統，其特征在于：所述的驅動控制電機(6)為伺服步進電機。

7.根據權利要求1所述的均勻排肥器及控制系統，其特征在于：控制器(5)還與液晶顯示屏相連，液晶顯示屏用于顯示各組排肥盒(2)的工作狀態。