发展自动化控制技术 助推农业现代化进程

来源:用户上传      作者: 周 浩 王洪友

　　【摘要】 本文针对自动控制技术在农业机械方面的应用，阐述了农业机械在现代农业中的地位、自动化控制技术的原理、农业机械自动化控制的发展历程和分类、我国农业机械自动化控制的发展现状、实现农业机械自动化控制的重要意义和作用以及今后农业机械自动化控制的发展趋势。
　　【关键词】 农业机械 自动化控制 应用 发展
　　
　　 自动化控制技术在农业机械现代化过程中不可替代的地位和作用越来越被人们所认识。农业机械的自动化控制大大提高了劳动生产率，增加了劳动舒适性，满足了社会进步的需求；有效解决了经济全球化带来的农产品开放进口和市场竞争压力以及农村劳动力不足的问题。现代农业只有通过进一步提高生产率、降低生产成本和提高产品品质才能生存。从这些新的需求出发，农业生产向着高效率和高精度的机械化、自动化方向发展是必然的选择。
　　1.自动控制技术的原理
　　自动控制技术是指在没有人直接参与的情况下，利用外在的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行技术。为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力或飞行航迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，例如气压传动技术、液压传动技术等。广泛应用和发展自动化控制技术可以克服因人为因素造成的调节滞后等不利因素，减少运行参数的波动，达到减少用工和节约能源的目的。将自动控制技术成功的运用到农业机械工程系统里，实现农业机械的高度自动化，能显著提高生产效率、节约资源、降低农业生产成本、提高产品的品质、强化农产品的国际竞争力，必将在未来的农业机械化生产系统中起核心作用。
　　2.农业机械自动化控制类型
　　2.1已有农业机械及装置的部分自动化控制 这种自动化方式以提高已有农业机械及装置的作业与操作性能，提高作业效率和作业精度，减轻驾驶员的负担，节约资源等为目的。
　　2.2已有农业机械及装置的无人自动操作 这种自动化方式多用在操作简单且容易实现无人运转、危险性大或是长时间重复单调过程的作业上，如用计算机程序或无线电遥控来操纵拖拉机及联合收割机、自动控制行驶、自动检测耕深、耕宽或作物行列数、自动完成作业的机械及装置。
　　2.3农业机器人 农业机器人是一种可由不同程序软件控制，以适应各种作业，能感觉并适应作物种类或环境变化，有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。现在农业机械自动化控制系统基本上是各种系统的集成，硬件上由传感器、传感器变换器接口、控制器、计算机网络、被控设备、总线等组成。
　　3.农业机械自动化控制技术的发展
　　近年来，农业机械自动化控制技术方面的研究逐渐被人们所认识，自动控制技术在农业机械上的应用越来越受到重视。例如，把计算机技术、微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术结合起来，应用于传统农业机械。此外，我国农业部门总结了一些地区的农业自动化先进经验，同时也汲取了国外一些国家的先进经验、技术，使我国农业机械的自动化装置得到了补充和新的发展，从而形成了一系列适合我国农业特点的自动化控制技术。我国农业机械自动化控制技术已在设施农业中的温室自动化控制、排灌机械自动化控制、部分农业机械装置自动化控制等方面得到一定的发展。
　　 随着自动化信息技术和生物技术以及工程制造业的发展，智能控制技术的广泛应用，农业生产的精确控制必然是现代农业生产的发展方向，而人工智能将更是未来农业机械工程发展的重点。人工智能是计算机科学的一个分支，是一门研究机器智能的学科，即用人工的方法和技术，研制智能机器或智能系统来模仿、延伸和扩展人的智能，实现智能行为。随着人们对人工智能在农业机械方面的应用技术的研究不断深入，各种农业机器人或智能化系统将在农业机械自动化控制技术中不断涌现。

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