关键词:
日光温室
卷帘机
传感器
自动控制
数据滤波
摘要:
【目的 】日光温室是中国北方地区应用广泛的现代农业栽培设施,温室卷帘和卷膜位置的精确和自动控制是调节温室环境的核心问题。卷帘机是用于冬暖式日光温室的草帘或棉被自动卷放的农业机械设备,而现有自动控制方法,多数存在安装不简便、操控不灵活的问题。【方法 】文章设计了一种基于角度传感器的卷帘机自动控制系统,通过角度传感器准确测量出卷帘机立杆在运行过程中的角度,从而判定卷帘机的实时开启位置。在实际的角度传感器测量过程中,由于电机低速抖动、测量误差等因素,会产生很大的数据波动。通过使用2个同类型角度传感器,对测量数据进行加权平均数据融合处理,得到较为可靠的传感器数据。再采用卡尔曼滤波算法对融合后的传感器数据进行处理,得到一个较为精准的角度测量值。最后结合软件、硬件的系统集成,实现对卷帘机行程的准确控制。【结果 】设计的系统在青海省西宁市某农业园区进行了实验,通过对卷帘机完成一次上行和下行全过程中采集的全部1.2万个数据点进行对比分析。实验结果证明该方法精确可靠且安装简便,不仅能控制卷帘机的开和关,还可以控制卷帘停在任意百分比的开启位置。【结论 】实现卷帘机的精准自动控制,是调节日光温室内部环境的基础,能减少温室能源消耗和气体排放,促进温室智能控制技术的创新发展,有利于提高资源效率和清洁生产。