夾持式成批自動取苗機構(gòu)控制系統(tǒng)的設(shè)計研究.pdf

1、目前國內(nèi)對穴盤苗移栽機全自動化的研究尚處于實驗階段,無論是移栽精度、可靠性還是智能化程度都無法滿足高效率移栽的要求。而自動取苗機構(gòu)控制能力的高低,將直接影響移栽機的移栽速率和質(zhì)量。相較于人工移栽以及半自動化移栽機工作過程中人工取苗存在的問題,本文針對一種新型的夾持式穴盤苗成批取苗機構(gòu),研究設(shè)計了其自動控制系統(tǒng),主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)結(jié)合夾持式成批取苗機構(gòu)的工作過程及作業(yè)環(huán)境,確定了取苗動作順序。為了滿足運動過程動作要求,對

2、各運動部分配置動力驅(qū)動系統(tǒng)。其中喂苗傳送帶動力系統(tǒng)采用步進電機進行驅(qū)動,取苗夾持裝置及其它運動機構(gòu)動力系統(tǒng)選擇采用氣壓控制作為驅(qū)動方式。
　　(2)鑒于自動取苗機構(gòu)中關(guān)鍵運動精確定位的重要性,提出采用S形曲線來實現(xiàn)步進電機的升降速。對氣缸輸送的精度定位,提出采用電—氣比例閥控缸系統(tǒng),通過對伺服系統(tǒng)的元件選型,數(shù)學(xué)模型的建立。結(jié)合自適應(yīng)PID定位控制器,建立該控缸系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。并在Simulink中進行單位階躍、正弦信號響應(yīng)的仿真

3、實驗。結(jié)果表明采用自適應(yīng)PID控制算法能夠滿足夾持裝置定位精度要求以及改善系統(tǒng)的抗干擾性。
　　(3)以STC89C52RC單片機作為自動取苗機構(gòu)控制系統(tǒng)的核心控制器,結(jié)合模塊化設(shè)計思想,對該控制系統(tǒng)的硬件電路進行設(shè)計,對各模塊所需元件進行對比選型,根據(jù)各元件功能分配引腳并設(shè)計硬件電路。采用隔離屏蔽、接地等措施提高硬件抗干擾能力,并對控制系統(tǒng)的PCB進行合理設(shè)計及布線。
　　(4)對取苗機構(gòu)控制系統(tǒng)的軟件部分進行了研究設(shè)計。