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农机轮式机器人自动驾驶控制研究及试验 被引量:1
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作者 余科松 武志明 马玮 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期271-278,共8页
农机人工驾驶需要驾驶员依靠自身主观经验进行操作控制,在农忙时期,高强度的工作压力会增加操作难度,降低作业精度,甚至引发安全问题。为此,对农机自动驾驶控制方案展开了研究,旨在实现一种基于STM32F107单片机的低成本农机轮式机器人... 农机人工驾驶需要驾驶员依靠自身主观经验进行操作控制,在农忙时期,高强度的工作压力会增加操作难度,降低作业精度,甚至引发安全问题。为此,对农机自动驾驶控制方案展开了研究,旨在实现一种基于STM32F107单片机的低成本农机轮式机器人控制系统。系统由ARM控制核心、定位采集和记录模块、转向控制模块和接口电路等多个组件组成,能够实时获取农机的位置信息和规划路径,可根据定位偏差信息自动发布转向控制命令,从而达到自动导航作业的目的。主要研究内容分两点:一是基于二维平面坐标系,通过边界坐标点进行了作业路径规划,生成了作业基准线;二是进行了农机移动特性分析,建立了农机动力学和运动学数学模型,以此为基础研究了转向控制与路径追踪的数学关系,并提出了基于农机航偏角控制的追踪方案。同时,为减少ARM运算量、提升追踪效果,采用模糊控制思想,建立了模糊控制查询表,构建了基于路径偏差和航向误差的转向角模糊控制规则,并分别设置了模糊输入输出的隶属度函数,将复杂运算简化为简单的查表操作。试验结果表明:模型车系统初始化时间为4.4 s,在平均车速为0.618 m/s的情况下,路径追踪的横向偏差不超过5.4 cm。 展开更多
关键词 农机自动驾驶 单片机 路径规划 路径追踪 模糊控制
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智能比重式种子分选控制系统设计
2
作者 程丽娟 何强龙 +1 位作者 张博彦 刘建明 《农业工程》 2025年第1期50-55,共6页
随着种子分选技术的不断发展,对种子分选过程中的自动化分选技术要求也越来越高。为了提高种子分选效率和自动化水平,减少损失和能源消耗,提出了一种全新的基于单片机的智能比重式种子分选控制系统。该系统使用单片机控制,不仅实现了种... 随着种子分选技术的不断发展,对种子分选过程中的自动化分选技术要求也越来越高。为了提高种子分选效率和自动化水平,减少损失和能源消耗,提出了一种全新的基于单片机的智能比重式种子分选控制系统。该系统使用单片机控制,不仅实现了种子分选效率的提升,而且具备多种安全性保障,如数据可视化、声光报警等。结合种子分选工艺流程,首先明确了控制系统软件及硬件设计方案,其次搭建试验装置并开展系统除尘、振动效果数据测试。试验表明,在2min内,当筛面平均风速2.01m/s、振动电机频率55Hz时,筛面没有大面积杂质堆积现象,可以实现谷物中轻杂质与优良种子的分选,谷物种子分选效果最佳。 展开更多
关键词 种子分选 比重式 单片机 自动控制 分选效率
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基于单片机的粮仓温湿度检测与示警系统设计
3
作者 杨莹莹 唐朝 +5 位作者 卢月静 靳守业 高思宇 王睿 程旭 王淼 《农业工程》 2025年第5期126-130,共5页
我国是粮食生产和消费大国,粮食的安全储存问题研究具有重要意义。影响粮食储存的主要参数为温度与湿度,对粮仓中温湿度进行良好的控制,能够提升粮食的安全储存质量。以STC89C52单片机为控制单元,与DHT11温湿度传感器,LCD1602液晶显示屏... 我国是粮食生产和消费大国,粮食的安全储存问题研究具有重要意义。影响粮食储存的主要参数为温度与湿度,对粮仓中温湿度进行良好的控制,能够提升粮食的安全储存质量。以STC89C52单片机为控制单元,与DHT11温湿度传感器,LCD1602液晶显示屏及SIM800L短信模块相互配合,依据现场实际情况手动调节温湿度上下限值,将检测的温湿度实时显示到液晶显示屏上,并与温湿度上下限值进行对比,若超过限值则报警并发送短信提醒管理员。经试验验证,模型可手动设置温湿度上下限值,在温湿度符合要求时,液晶显示屏会实时显示粮仓当前温湿度信息;在温湿度不符合要求时,系统对管理员进行蜂鸣器、警示灯和短信3种模式预警,以便及时处理。 展开更多
关键词 粮仓 单片机 温湿度传感器 温度控制 示警系统 通信模块
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卡车刹车鼓温度及差速器油温监控预测系统设计 被引量:1
4
作者 黄丽源 陈奇 +2 位作者 王良健 张道成 夏同良 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第7期893-899,共7页
为防止卡车在长时间刹车后,刹车鼓温度过热或高负载情况下差速器油温过高而发生事故,文章设计一种基于STM32F429和STM32F103单片机协同工作的卡车刹车鼓温度、差速器油温监控与预测系统。该系统以STM32F429单片机为主处理器,利用控制器... 为防止卡车在长时间刹车后,刹车鼓温度过热或高负载情况下差速器油温过高而发生事故,文章设计一种基于STM32F429和STM32F103单片机协同工作的卡车刹车鼓温度、差速器油温监控与预测系统。该系统以STM32F429单片机为主处理器,利用控制器局域网(controller area network,CAN)总线和以STM32F103为核心的从处理器进行及时数据传输和存储,并融入STemWin系统设计人机交互界面,基于自回归求积移动平均理论建立温度预测模型。仿真结果表明:该系统稳定可靠、预测精准,能有效减少因刹车鼓温度或差速器油温过高而引起的事故。 展开更多
关键词 STM32单片机 控制器局域网(CAN)总线 人机交互界面 刹车鼓温度 温度预测模型
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油耗测量设备控制系统设计
5
作者 王赛飞 马宗正 +3 位作者 程勇 聂建军 闫庆忠 张双飞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第10期117-121,共5页
为实现某款工程机械用发动机油耗测量设备正常工作,对其控制系统进行了设计。该控制系统以STM32单片机为控制单元,分别对电源管理模块、单片机模块、电磁阀驱动模块、传感器选择与信号处理模块、数据存储模块和显示屏模块等硬件电路进... 为实现某款工程机械用发动机油耗测量设备正常工作,对其控制系统进行了设计。该控制系统以STM32单片机为控制单元,分别对电源管理模块、单片机模块、电磁阀驱动模块、传感器选择与信号处理模块、数据存储模块和显示屏模块等硬件电路进行设计,并完成了对应的软件开发。测试实验结果表明:该控制系统能够控制电磁阀启停,使设备平稳供油连续测量,与高精度油耗仪器对比,该设备测量误差在1.5%以内,满足了预期的要求。 展开更多
关键词 工程机械 油耗测量 传感器 硬件电路 控制系统 单片机
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基于单片机的智能枣树自动环割控制系统 被引量:2
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作者 陈光宇 杨艳 +2 位作者 王继 徐鹏 鲁安全 《现代农业科技》 2024年第21期153-157,164,共6页
为了解决枣树开花坐果期环割耗时费力的问题,以单片机为主控单元设计了一种智能枣树自动环割控制系统,通过智能化控制实现对枣树的自动环割操作。该控制系统主要由STC12C5A60S2单片机、电源模块、按键输入模块、显示模块、智能传感器模... 为了解决枣树开花坐果期环割耗时费力的问题,以单片机为主控单元设计了一种智能枣树自动环割控制系统,通过智能化控制实现对枣树的自动环割操作。该控制系统主要由STC12C5A60S2单片机、电源模块、按键输入模块、显示模块、智能传感器模块、报警模块及电机驱动模块组成。根据智能传感器的检测数据,由单片机控制电机完成枣树的自动环割。该系统的应用可大幅提高枣农的工作效率,也可以为其他果树自动环割机械的设计与应用提供参考。 展开更多
关键词 单片机 智能 枣树 自动环割 控制系统
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基于 RT-Thread 的玉米对行收获控制系统 研发与测试
7
作者 郭佳炜 王骞 +3 位作者 尚业华 秦五昌 王锋 吕昊暾 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第11期28-34,共7页
为提高玉米机械化收获效率,减轻驾驶员劳动强度,研发玉米收获对行控制系统。该系统包括玉米边界行感知模块和对行控制模块,采用激光雷达获取玉米行点云数据,提出基于STM32处理器和RT-Thread实时操作系统的点云数据快速分析处理方法,实... 为提高玉米机械化收获效率,减轻驾驶员劳动强度,研发玉米收获对行控制系统。该系统包括玉米边界行感知模块和对行控制模块,采用激光雷达获取玉米行点云数据,提出基于STM32处理器和RT-Thread实时操作系统的点云数据快速分析处理方法,实现玉米行边界点的提取,通过边界点计算得到横向偏差;设计系统通信拓扑架构,实现感知、处理、对行控制模块之间的高效通信。对该系统的性能开展田间试验验证,结果表明:收割机与玉米行实际边界线的平均横向偏差为0.06 m,最大横向偏差为0.126 m,满足玉米对行收获作业要求,为玉米对行收获提供一定的参考。 展开更多
关键词 玉米对行收获 控制系统 RT-THREAD 激光雷达 单片机 点云数据
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基于单片机的农村蓄水池设计
8
作者 屈赵燕 《农业技术与装备》 2024年第5期15-16,19,共3页
随着农业现代化技术的迅速发展,人们对农业蓄水自动化技术的要求越来越高。设计了一款基于AT89C52单片机的蓄水池,通过对系统硬件和软件的设计,实现对水位的检测、控制、显示及故障报警功能。仿真测试和实物测试结果表明,该系统实现了... 随着农业现代化技术的迅速发展,人们对农业蓄水自动化技术的要求越来越高。设计了一款基于AT89C52单片机的蓄水池,通过对系统硬件和软件的设计,实现对水位的检测、控制、显示及故障报警功能。仿真测试和实物测试结果表明,该系统实现了蓄水池的自动化控制,方便了人们日常生活用水。 展开更多
关键词 AT89C52单片机 水位控制 故障报警 液晶显示
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以温度为主控参数的日光温室综合环境控制系统的研制与应用 被引量:25
9
作者 李志伟 王双喜 +2 位作者 高昌珍 张亮和 楮清河 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期68-71,共4页
针对目前日光温室综合环境调控存在的问题 ,在研究日光温室微生态环境变化机理的基础上 ,以温度为主元的基本理论 ,利用动态规划理论 ,建立了以温度为主参量的日光温室综合环境调控模式 ,利用 80 31单片微型计算机实现了对日光温室综合... 针对目前日光温室综合环境调控存在的问题 ,在研究日光温室微生态环境变化机理的基础上 ,以温度为主元的基本理论 ,利用动态规划理论 ,建立了以温度为主参量的日光温室综合环境调控模式 ,利用 80 31单片微型计算机实现了对日光温室综合环境的动态优化平衡调控 ,经济有效地解决了日光温室环境多因素的检测调控难题 。 展开更多
关键词 温度 主控参数 日光温室 综合环境控制系统 平衡控制 单片微型计算机
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智能温室群集散控制系统设计研究 被引量:35
10
作者 朱伟兴 毛罕平 +2 位作者 李萍萍 穆阳 左志宇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期162-166,共5页
该文介绍了以IBM-PC机为上位机、MCS-51 单片机为下位机的智能温室群集散控制系统的工作原理及功能。阐述了该系统的软、硬件实现方法。系统操作方便,性能价格比高,为建立国产温室群生产基地,实现高效、规模生产提供了... 该文介绍了以IBM-PC机为上位机、MCS-51 单片机为下位机的智能温室群集散控制系统的工作原理及功能。阐述了该系统的软、硬件实现方法。系统操作方便,性能价格比高,为建立国产温室群生产基地,实现高效、规模生产提供了技术措施。 展开更多
关键词 温室 环境 集散控制 单片机 智能控制系统 设计
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果树施药仿形喷雾的位置控制系统 被引量:28
11
作者 王贵恩 洪添胜 +2 位作者 李捷 可新荣 岳学军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期81-84,共4页
按照仿形喷雾的原理,研制了一种以单片机为核心的非接触式仿形喷雾位置控制系统,即采用超声波位置传感器检测果树的位置和实际形状,由系统控制步进电机带动喷头组运动,使喷头在理想的喷雾距离下工作。为了适应喷雾对象和环境的不确定性... 按照仿形喷雾的原理,研制了一种以单片机为核心的非接触式仿形喷雾位置控制系统,即采用超声波位置传感器检测果树的位置和实际形状,由系统控制步进电机带动喷头组运动,使喷头在理想的喷雾距离下工作。为了适应喷雾对象和环境的不确定性,设计了自适应模糊控制程序,带动喷头的步进电机则采用数字脉宽调制方式(DPWM)控制。试验结果表明,该控制系统满足仿形喷雾的技术要求。 展开更多
关键词 仿形 喷雾 模糊控制 单片机
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深施型液态肥变量施肥控制系统 被引量:26
12
作者 郎春玲 王金武 +2 位作者 王金峰 何剑南 郗晓焕 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期43-47,62,共6页
以深施型液态施肥机为依托,采用单片机作为核心处理器,以电磁比例调节阀为执行部件,设计了深施型液态变量施肥控制系统。设计了与硬件配套的上位机软件,用于采集数据与发送命令。喷肥针施肥量控制误差台架试验结果表明,该系统可实现深... 以深施型液态施肥机为依托,采用单片机作为核心处理器,以电磁比例调节阀为执行部件,设计了深施型液态变量施肥控制系统。设计了与硬件配套的上位机软件,用于采集数据与发送命令。喷肥针施肥量控制误差台架试验结果表明,该系统可实现深施型液态变量施肥,施肥误差不超过0.5 mL/次,满足液态变量施肥作业要求。 展开更多
关键词 液态肥施肥机 变量施肥 控制系统 单片机
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基于单片机的采煤机自动调高控制系统 被引量:13
13
作者 张俊梅 李文彬 +1 位作者 范迅 康风义 《工矿自动化》 北大核心 2004年第1期6-9,共4页
以自然γ射线煤岩界面识别传感器煤厚测报模型为基础 ,对采煤机滚筒自动调高控制系统进行了设计 ,主要确定了系统的调高方案、硬件组成及控制器设计 。
关键词 采煤机 自动控制 调高 单片机 控制器
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基于模糊算法的高精度温度控制系统 被引量:9
14
作者 刘新平 李宗民 +1 位作者 纪友芳 孙士明 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 2001年第4期58-61,共4页
本文介绍了一种用 80 32单片机实现的高精度水浴温度模糊控制系统 ,给出了该系统的硬件及软件设计方案 ,控制方法是在常规模糊控制的基础上增加了动态补偿及反馈调节环节 ,既简化了多变量模糊控制器设计 ,又提高了控制精度。实际运行结... 本文介绍了一种用 80 32单片机实现的高精度水浴温度模糊控制系统 ,给出了该系统的硬件及软件设计方案 ,控制方法是在常规模糊控制的基础上增加了动态补偿及反馈调节环节 ,既简化了多变量模糊控制器设计 ,又提高了控制精度。实际运行结果表明 。 展开更多
关键词 水浴 温度控制系统 模糊算法 数学模型 沐浴
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光电传感器式焊缝自动跟踪系统 被引量:11
15
作者 尹懿 洪波 +1 位作者 张晨曙 屈岳波 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期93-98,共6页
采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,针对传感器的信号特点,提出了信号加权比较处理方法用于焊缝识别。建立了一种传感器旋转摆动的数学模型,对该模型进行了理论推导与分析,设计了一套模糊控制器,并采用MATLAB软件进行了仿... 采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,针对传感器的信号特点,提出了信号加权比较处理方法用于焊缝识别。建立了一种传感器旋转摆动的数学模型,对该模型进行了理论推导与分析,设计了一套模糊控制器,并采用MATLAB软件进行了仿真分析。开发了基于MSC-51单片机控制的硬件与软件。焊接试验表明,该系统跟踪精度高,工作稳定,成本低,满足实际生产应用要求。 展开更多
关键词 焊缝跟踪 光电传感器 模糊控制 单片机
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基于门限值控制的汽车ABS控制器的研制 被引量:16
16
作者 孙仁云 郭辛 龙行现 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期408-413,共6页
在研究汽车ABS的基础上 ,研制了适用于液压制动系统的基于门限值控制的ABS控制器 .介绍研制的控制器 ,并对研制出的样件在试验台上进行实验 .实验结果表明 ,采用 80C196KC单片机为核心的汽车ABS控制器能够达到防抱死控制的目的和要求 ,... 在研究汽车ABS的基础上 ,研制了适用于液压制动系统的基于门限值控制的ABS控制器 .介绍研制的控制器 ,并对研制出的样件在试验台上进行实验 .实验结果表明 ,采用 80C196KC单片机为核心的汽车ABS控制器能够达到防抱死控制的目的和要求 ,硬件设计和软件算法正确 ,输入信号的确定与处理方法是恰当的 。 展开更多
关键词 控制器 汽车 ABS 制动系统 单片机应用 防抱死控制
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基于单片机的恒流源设计和实验 被引量:24
17
作者 李宗平 王少坤 +1 位作者 张宁 赵琦 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第1期49-53,共5页
为了满足测控领域对高质量恒流源需要,设计了一种基于单片机的高精度可调数控恒流源。该电路以电流串联负反馈式压控恒流源电路为基础,以AT89S52单片机为控制核心实现数字化控制。在数控部分中,采用8位D/A转换器DAC0832控制压控恒流源... 为了满足测控领域对高质量恒流源需要,设计了一种基于单片机的高精度可调数控恒流源。该电路以电流串联负反馈式压控恒流源电路为基础,以AT89S52单片机为控制核心实现数字化控制。在数控部分中,采用8位D/A转换器DAC0832控制压控恒流源的输出电流,并利用高精度A/D转换器ADC0804实时测量及反馈输出电流,通过程序算法使输出电流不断逼近所需电流值;采用独立键盘以步进方式作为电流输出设定装置;LCD1602型液晶显示屏显示设定的电流和实际输出电流。实验表明,所设计的数控直流恒流源具有纹波小、精度高、稳定度强等优点,而且操作简单、价格低廉、扩展性强,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 数控 单片机 数模转换 模数转换 恒流源
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组合称包装机分布式控制系统的总体设计 被引量:8
18
作者 佘勃 宋迎法 +2 位作者 张宁 李新年 唐友亮 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期78-80,共3页
简要介绍了组合称的原理,为了提高组合称包装机的定量的速度和精度,针对一个具体的包装机设计了一个分布式控制系统。该系统以IPC为上位机,单片机、PLC为下位机,与称重传感器相连,具有数据采集的功能,同时具有控制加料、信息显示和故障... 简要介绍了组合称的原理,为了提高组合称包装机的定量的速度和精度,针对一个具体的包装机设计了一个分布式控制系统。该系统以IPC为上位机,单片机、PLC为下位机,与称重传感器相连,具有数据采集的功能,同时具有控制加料、信息显示和故障诊断等的功能。该控制系统在组合称包装机上具有较大的推广价值和一定的实效性。 展开更多
关键词 组合称 单片机 PLC 分布式控制系统
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单片机控制的激光标刻机 被引量:5
19
作者 雷建设 黄肇明 +2 位作者 郭振华 李又生 刘斌波 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期140-143,共4页
给出了用于工业领域的单片机控制的激光标刻机的原理和实现方法 ,以及单片机控制系统的硬件与接口程序。
关键词 激光标刻机 单片机 控制系统 计算机控制
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基于单片机控制的定量灌溉系统的设计 被引量:10
20
作者 宁玉伟 李明刚 +2 位作者 何玉静 刘明阳 王万章 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期311-313,共3页
研制了基于单片机控制的定量灌溉系统,该系统主要由直流泵、蓄电池、控制器、穴灌器等构成.系统可实现自动与手动2种灌溉模式的切换,并可对电磁阀启闭时间进行设定,实现精准定量灌溉.该系统可用于烟草、花卉、果树等的灌溉与施肥.
关键词 节水灌溉 单片机 定量控制
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