自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用分析

朱叢軍

山東省濟南市萊蕪區(qū)大王莊鎮(zhèn)人民政府 山東濟南 271119

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是農(nóng)村經(jīng)濟的重要組成部分，而科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也在不斷深入，人們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量也不斷提高，從而極大地促進了農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。農(nóng)業(yè)機械化、自動化是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要支撐力量，可以提高糧食綜合生產(chǎn)力。因此，加強對農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的研究和應(yīng)用非常重要，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展有重要促進意義。

1 農(nóng)機自動化技術(shù)綜述

農(nóng)業(yè)機械向自動化方向發(fā)展不僅能提高農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)品質(zhì)，更有利于農(nóng)機工作效率的提升。面對著我國農(nóng)村勞動力逐漸減少的實際情況，農(nóng)村的勞動人口已出現(xiàn)不足趨勢，且常住人口老人和婦女兒童增多，這不僅需要大量農(nóng)業(yè)機械替代傳統(tǒng)的人力勞動，更需要這些機械簡單易操作，使用穩(wěn)定可靠，這都要通過農(nóng)機自動化技術(shù)來實現(xiàn)。農(nóng)機自動化技術(shù)的應(yīng)用能顯著減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用工成本，并同時增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程的合理性，使作物生長環(huán)境和條件得到優(yōu)化。農(nóng)民工作時舒適性和便捷性顯著增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的體驗得到明顯改善[1]。

2 農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展的制約因素

2.1 科技含量不高

我國農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展達到了瓶頸，有許多需要改進和完善的地方。現(xiàn)在我國農(nóng)業(yè)機械自動化中普遍存在的一個問題就是科技含量不高，這導(dǎo)致機械在運用的過程中也受到了一定的限制。我國大多數(shù)農(nóng)業(yè)機械都缺乏新技術(shù)的支撐，都是模仿國外的機械進行制造的，并沒有根據(jù)我國土地和農(nóng)業(yè)的特點進行有效的改造。并且在農(nóng)業(yè)機械制造方面缺乏專業(yè)的科學(xué)人才，無法對農(nóng)業(yè)機械進行一定的優(yōu)化升級。大多數(shù)農(nóng)民的知識水平有限，他們難以操控有較高科技水平的農(nóng)業(yè)機械。如果提高了科技水平，機械的價格也會相應(yīng)提升，但是農(nóng)民卻無法購買昂貴的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備。這方面的資金投入也比較匱乏，這些都阻礙了農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展。

2.2 相關(guān)從業(yè)者認知水平有限

除了農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備的落后與機械化科學(xué)技術(shù)含量低之外，綜合高素質(zhì)人才的缺乏也制約著農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展?，F(xiàn)代高新技術(shù)的農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展需要技術(shù)與管理相結(jié)合，對人員的要求更加嚴格。而我國農(nóng)民的科學(xué)素養(yǎng)普遍不高，缺乏追逐高新農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的訴求，對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的要求也不高。除此之外，農(nóng)機的生產(chǎn)與廣泛應(yīng)用也缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，想要適應(yīng)市場經(jīng)濟與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)，更需要企業(yè)不斷深化在經(jīng)營管理及農(nóng)機設(shè)計、制造、運營和評價營銷等方面的能力。

2.3 農(nóng)業(yè)機械自動化起步晚

我國農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展與一些發(fā)達國家相比速度較為緩慢。首先，我國的農(nóng)業(yè)機械自動化起步時間較晚，與發(fā)達國家存在一定的差距。比如，美國農(nóng)業(yè)相就已經(jīng)完全實現(xiàn)了全程機械化操作。而我國在發(fā)展農(nóng)業(yè)機械自動化時，受到地形、環(huán)境等多方面因素的影響，一定程度上制約了農(nóng)業(yè)機械化自動化的發(fā)展。我國農(nóng)業(yè)機械自動化的推進中，使用的農(nóng)業(yè)機械基本都是仿照發(fā)達國家的機械設(shè)備，與我國的實際情況也存在一定的差異性?？茖W(xué)技術(shù)含量不高是其中的重要影響因素，現(xiàn)今的農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)與我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求不能很好的結(jié)合，使農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)仍處于初級階段。沒有完全自主研發(fā)農(nóng)業(yè)機械制造技術(shù)，讓農(nóng)業(yè)機械自動化的實現(xiàn)受到抑制[2]。

3 自動控制技術(shù)的主要控制方式

3.1 開環(huán)控制

開環(huán)控制也被稱為程序控制，具體控制方式是用預(yù)先編制好的程序，利用信號傳送控制指令，被控對象就會按照控制質(zhì)量進行運行。在其控制過程中，按照信號產(chǎn)生的條件不同還會將開環(huán)控制分為條件控制、次序控制、時限控制等幾種類型，如果在一些程度較高以及運行過程較為復(fù)雜的系統(tǒng)中還會通過更多種類型的程序進行控制，以便保障控制過程的有效性。

3.2 閉環(huán)控制

閉環(huán)控制也被稱為反饋控制，其在控制過程中具有較大的目的性。閉環(huán)控制通常由傳感器、控制裝置以及執(zhí)行機構(gòu)三個部分組成，其中傳感器更像是人的感覺器官，在控制過程中起到檢測被控對象狀態(tài)信息的作用，同時還能將這些信息轉(zhuǎn)化成物理信號傳送給控制裝置，控制裝置則會以此自動生成控制信號來實現(xiàn)對被控對象的控制行為。

4 自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用

4.1 實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的自動化裝配

農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的自動化裝配能對機械設(shè)備進行監(jiān)督，如果機械設(shè)備在運行的過程中發(fā)生異常，都可以及時發(fā)出警報提醒相關(guān)工作人員。通過相關(guān)人員的檢測和維修，保證農(nóng)業(yè)機械設(shè)備能正常地投入到使用中。并且自動化裝配還能檢測到發(fā)生異常的部位，給予工作人員一定的檢測方向。還有對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備進行一定的革新，不能只模仿國外的機械設(shè)備，要根據(jù)我國農(nóng)業(yè)種植的特點和地形特征等，設(shè)計出符合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點的自動化機械，在更大程度上滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，提高我國農(nóng)業(yè)的水平，幫助我國農(nóng)民實現(xiàn)增收[3]。

4.2 根據(jù)國情完善農(nóng)機技術(shù)與服務(wù)體系

農(nóng)業(yè)機械自動化想要廣泛應(yīng)用起來，首先要完善我國農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)，將農(nóng)機設(shè)備的應(yīng)用與科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器、接口技術(shù)等提高農(nóng)業(yè)機械自動化的系統(tǒng)化應(yīng)用，在使用過程中采集數(shù)據(jù)精準分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供理論支持；其次因地制宜地進行農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的研究與科技投入，針對各個農(nóng)業(yè)區(qū)域的地形、氣候、水源分布等情況和農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的用途不同改善和革新原有的技術(shù)，讓農(nóng)業(yè)機械自動化向智能化和多元化發(fā)展；第三，國家相關(guān)部門建立完善的政策體系，針對積極響應(yīng)的區(qū)域或者個人給予政策扶持，大力支持農(nóng)業(yè)體系的建設(shè)和發(fā)展。

4.3 集成化

集成化發(fā)展方向是自動控制技術(shù)的重要趨勢，要求自動控制技術(shù)在發(fā)展過程中應(yīng)重視起多個方面、多個功能的發(fā)展，應(yīng)綜合利用計算機技術(shù)和電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各項先進的技術(shù)手段，保證機械自動控制系統(tǒng)的整體性能，同時還能夠使自動控制系統(tǒng)更加完善。在研究開發(fā)的過程中也需要借助國外先進的理論知識以及實踐經(jīng)驗，不斷優(yōu)化整體自動控制系統(tǒng)，不斷發(fā)揮自動控制技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的重要作用。

4.4 信息化

信息技術(shù)自面世以來，發(fā)展速度非常迅速，應(yīng)用范圍也非常廣泛，與人們的工作、生活均緊密結(jié)合。在農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)中應(yīng)用超高集成電路和微型計算機等，可以讓技術(shù)的安全性、可靠性以及有效性均得到有效提升，進一步推進農(nóng)業(yè)機械自動裝置的開發(fā)與研究。信息技術(shù)的不斷成長，對農(nóng)業(yè)機械自動化的推進有著非常重要的影響，其意義不言而喻。在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)機械化基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代信息技術(shù)來控制農(nóng)業(yè)機械的微芯片，可以獲得作物和當(dāng)?shù)氐匦我约疤鞖獾认嚓P(guān)信息，還可以智能控制人工降雨等措施，讓農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的實現(xiàn)智能化控制。因此，在推進農(nóng)業(yè)機械自動化時，需要采取適合的方式與信息技術(shù)相結(jié)合，幫助農(nóng)業(yè)人員更簡便的控制農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)。此兩者相融合，可以讓農(nóng)作物在不同階段的生長要求均可以利用軟件來呈現(xiàn)，并結(jié)合計算機微芯片的綜合分析，實現(xiàn)自動灌溉、施肥，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。

4.5 加強技術(shù)的通用性和易用性

現(xiàn)階段我國的農(nóng)機自動化技術(shù)還不能完全滿足農(nóng)業(yè)機械的使用要求，主要原因是很多先進的自動化技術(shù)在農(nóng)機上不具備廣泛的適用性，導(dǎo)致只有部分應(yīng)用某一自動化技術(shù)的機型能實現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的作業(yè)，而更多的機型無法套用此模式，即使勉強應(yīng)用也難以適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜環(huán)境，同時也造成了很多農(nóng)機在開發(fā)自動化控制系統(tǒng)時耗費大量人力物力，由于通用技術(shù)少，使農(nóng)機的制造和維護成本增加。因此，為優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械的自動化程度，相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)注重自動化技術(shù)的通用性和模塊化研究，最終形成適合我國農(nóng)機化特點的自動化技術(shù)體系。

5 結(jié)語

農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)當(dāng)中發(fā)揮著不可替代的作用。如果現(xiàn)代農(nóng)業(yè)離開了機械自動化，人們將不得不進行體力勞動，這樣也會降低農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。充分利用農(nóng)業(yè)機械自動化，能推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展不斷的走向繁榮。