山东理工大学农业工程与食品科学学院  李永岗 梁现民 安兴成 张祥彩

前言

播种在小麦种植生产的过程中起着重要作用，其作业质量会影响小麦的生长情况，进而会影响小麦的产量[1]。传统的机械式小麦播种机在播种作业时，一般都是地轮或链条为排种器提供动力，当小麦播种机作业速度较高时，容易出现链条跳动、地轮打滑等问题进而造成漏播少播现象，播种质量得不到有效的保障[2]。而且当拖拉机刚起步工作或者快到地头时，播种作业速度都会明显比正常作业速度慢很多，此时如果仅用GPS或者编码器测速都无法真正保证播种的均匀性。近年来，国内外众多相关学者针对这些问题进行了研究。HE[3]提出了采用电机驱动排种器，采用编码器测速、并加入滑移率参数进行速度修正的驱动方案，提高了播种质量。印祥[4]研制了一种光电编码器测速的玉米播种机控制系统，使播种量与播种机作业速度实时匹配。刘婉茹[5]在播种机的车轮上增加了测速码盘，也有效提高了播种质量。

由于GPS在拖拉机低速工作时，测速精度会比较低，而编码器在高速时，误差又会比较大，针对以上现状，本文设计了一种基于GPS与编码器测速的小麦变量播种控制系统，在人机交互页面设置好播种作业参数，GPS与编码器采集播种机的作业速度，将采集的作业速度信号传递给主控制器，从而实时调整排种轴电机的转速，实现精量播种的目的。

1总体结构及工作原理

1.1 移动式小麦播种平台

移动式小麦播种平台主要由行走系统和信息采集系统两部分组成，行走系统主要包括机架、主动轮、全向轮、直流有刷电机、直流有刷电机驱动模块、蓝牙模块 、手机终端等，信息采集系统包括人机交互界面、GPS模块、光电编码器、直流无刷电机、直流无刷电机驱动器、HX711称重模块、arduino单片机等。