自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及發(fā)展中的應(yīng)用

張茫茫

（巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆，庫(kù)爾勒 841000）

1 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用歷史

1.1 自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)前社會(huì)中最為先進(jìn)的技術(shù)之一，以其高效的控制功能以及精準(zhǔn)的控制能力在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。自動(dòng)控制技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，在其具體應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)用了包括電力學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)以及電子控制學(xué)知識(shí)等相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了“自動(dòng)化”控制。自動(dòng)控制技術(shù)是現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的前身，應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)之后，機(jī)械系統(tǒng)可以很大程度上實(shí)施無(wú)人化操作和自動(dòng)化操作，極大程度上節(jié)約了人力資源成本，也提升生產(chǎn)組織效率。

1.2 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用歷史

機(jī)械的產(chǎn)生可以追溯到工業(yè)革命時(shí)期，蒸汽機(jī)以及火車(chē)的出現(xiàn)讓西方國(guó)家進(jìn)入到機(jī)械時(shí)代，利用機(jī)械代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工勞動(dòng)力，很大程度上提升了生產(chǎn)力，也一定程度上實(shí)現(xiàn)了勞動(dòng)力資源的優(yōu)化配置。而隨著工業(yè)化的發(fā)展，人們開(kāi)始進(jìn)入到電氣時(shí)代，電力的應(yīng)用更是極大改變了社會(huì)的生活方式，同時(shí)電能與工業(yè)機(jī)械結(jié)合的方式。也讓機(jī)械的生產(chǎn)效率再一次得到提升。而在進(jìn)入到20世紀(jì)中期，計(jì)算機(jī)開(kāi)始問(wèn)世，人類(lèi)正是進(jìn)入到就三級(jí)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)再次與電力機(jī)械完成技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)了用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行控制，從而完成對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的無(wú)人化控制。另外，隨著二戰(zhàn)之后世界朝向和平年代發(fā)展，并且世界人口不斷增加，為了解決糧食問(wèn)題，各國(guó)開(kāi)始重視農(nóng)業(yè)發(fā)展，通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的改革，并將自動(dòng)化的控制技術(shù)應(yīng)用于常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的控制功能提升，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效率，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展也起到重要的作用。

2 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前，自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用非常重要，并且為了進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，各國(guó)農(nóng)業(yè)科研人員都在加緊研究，農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)當(dāng)中自動(dòng)控制技術(shù)的良好應(yīng)用。當(dāng)前，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用到自動(dòng)控制技術(shù)，主要有以下幾方面優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)；

2.1 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控

自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械手機(jī)當(dāng)中的具體應(yīng)用可以有效的實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控功能。在農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用過(guò)程中，對(duì)于自身的功能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，能夠保證農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率，減少農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障發(fā)生率。在應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，系統(tǒng)的傳感技術(shù)可以對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的各組織工作性能信息進(jìn)行有效的采集，并傳達(dá)到自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作實(shí)時(shí)監(jiān)控了解。

2.2 故障自動(dòng)排查

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作比較復(fù)雜并且在實(shí)際的生產(chǎn)中也有可能遇到相對(duì)比較嚴(yán)重的天氣[1]。所以，在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械出現(xiàn)故障問(wèn)題十分常見(jiàn)，但是一旦農(nóng)業(yè)機(jī)械出現(xiàn)故障問(wèn)題，農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作效率就會(huì)下降，甚至?xí)霈F(xiàn)癱瘓的問(wèn)題，從而給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)麻煩。而在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用到自動(dòng)控制技術(shù)，利用自動(dòng)控制技術(shù)可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)排查。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的各系統(tǒng)完成運(yùn)行數(shù)據(jù)采集，并自動(dòng)與內(nèi)部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常立即開(kāi)始故障分析和判斷，同時(shí)對(duì)出現(xiàn)故障的位置實(shí)施報(bào)警，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械故障的檢測(cè)效率，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升也大有益處。

2.3 實(shí)現(xiàn)工作效率提升

在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用到自動(dòng)控制技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是完成農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率的提升。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械為手工操作發(fā)生，手工操作方式的主要問(wèn)題就包括兩方面問(wèn)題，其中一方面問(wèn)題就是手工操作，操作精度控制不良，經(jīng)常出現(xiàn)操作失誤，而影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，另外一方面則是手工操作時(shí)間較慢，并且比較復(fù)雜，從而影響到農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作效率。

2.4 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)維修

自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用可以完成對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而在自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)應(yīng)用后，自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)機(jī)械耦控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自身故障的檢修，并同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)分析完成基礎(chǔ)故障的處理。通過(guò)自動(dòng)維修功能的實(shí)現(xiàn)，減少了農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障發(fā)生率，也提升了農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障維修次數(shù)，降低維修成本。

3 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1 自動(dòng)化灌溉技術(shù)的具體應(yīng)用

農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)過(guò)程中水利灌溉是必不可少的內(nèi)容，同時(shí)水資源也是農(nóng)作物生長(zhǎng)的必然條件，所以水利灌溉技術(shù)是農(nóng)業(yè)種植技術(shù)中最重要的技術(shù)之一[2]。我國(guó)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，在工業(yè)革命之前，我國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)是世界最為先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)。經(jīng)過(guò)了上千年的技術(shù)發(fā)展，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遺留下很多高效的農(nóng)業(yè)水利灌溉種植技術(shù)及灌溉機(jī)械，如翻車(chē)、高轉(zhuǎn)筒車(chē)、水轉(zhuǎn)翻車(chē)、風(fēng)力水車(chē)等對(duì)于我國(guó)的農(nóng)業(yè)灌溉起到非常重要的作用。而在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的灌溉方式和灌溉機(jī)械已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足現(xiàn)代灌溉技術(shù)的應(yīng)用，所以將自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用到灌溉技術(shù)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉效率的提升以及節(jié)能水利。

3.2 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的具體應(yīng)用

農(nóng)業(yè)機(jī)械是當(dāng)前農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中的重要生產(chǎn)工具，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植起到重要的作用，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械同時(shí)也是農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿?。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中如拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)以及播種機(jī)的使用，完成農(nóng)業(yè)種植的全部自動(dòng)化應(yīng)用，極大程度上提升農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的效率。而自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中具體應(yīng)用的過(guò)程中，主要外部接收系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及顯示系統(tǒng)等共同完成農(nóng)業(yè)機(jī)械的具體控制功能。①接收系統(tǒng)主要包括車(chē)載GPS等模塊，負(fù)責(zé)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的車(chē)載信息進(jìn)行采集和分析。②自動(dòng)控制模塊是農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)控制功能的重要模塊，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化控制有重要的意義。其主要包括自動(dòng)駕駛功能、自動(dòng)故障檢測(cè)和維修功能以及控制指令發(fā)送等，在具體的實(shí)施控制功能中，核心控制系統(tǒng)主要通過(guò)控制器來(lái)完成工作。③顯示模塊主要設(shè)置于農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛倉(cāng)內(nèi)部，方便農(nóng)業(yè)機(jī)械使用者對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時(shí)顯示農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)施位置，不僅能夠讓使用者操作更加簡(jiǎn)便，更是操作者感受到自動(dòng)操作系統(tǒng)的使用安全。

3.3 自動(dòng)控制技術(shù)在溫室大棚當(dāng)中的具體應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)溫室大棚種植當(dāng)中也有非常良好的應(yīng)用，溫室大棚種植是當(dāng)前農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中非常重要的一種種植方式，也是一種種植效率非常高的種植方式，通過(guò)農(nóng)業(yè)溫室大棚的建設(shè)，可以完成農(nóng)作物生長(zhǎng)周期的縮短以及農(nóng)作物的提前種植，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言具有非常重要的意義。而在農(nóng)業(yè)溫室大棚建設(shè)中，包括大棚基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)、大棚內(nèi)部溫度控制建設(shè)、大棚內(nèi)部供水以及照明建設(shè)等多方面內(nèi)容。而傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚建設(shè)施工較慢，并相關(guān)系統(tǒng)的連接性不夠強(qiáng)，所以導(dǎo)致實(shí)際的大棚建設(shè)中出現(xiàn)效率問(wèn)題。而應(yīng)用到自動(dòng)控制技術(shù)后，溫室大棚建設(shè)可以完成集成控制系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用，利用溫室大棚自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)完成溫控、光照控制、供水控制、照明控制等內(nèi)容，從而保證溫室大棚建設(shè)合理，也保證溫室大棚能夠良好的發(fā)揮作用。

4 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要應(yīng)用趨勢(shì)

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用到自動(dòng)控制技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植發(fā)展的新反向，一方面提升了農(nóng)業(yè)種植的工作效率。另外一方面，通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，也很大程度上減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的實(shí)現(xiàn)。隨著我國(guó)城市化的發(fā)展，大量農(nóng)村勞動(dòng)力輸入城市務(wù)工，而使農(nóng)村勞動(dòng)力減少，而農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用到自動(dòng)控制技術(shù)，很大程度上解決了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力減少的問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文筆者在文章中從農(nóng)業(yè)機(jī)械的具體設(shè)計(jì)應(yīng)用、農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)械技術(shù)應(yīng)用、農(nóng)業(yè)施肥種植機(jī)械應(yīng)用以及農(nóng)業(yè)大棚技術(shù)當(dāng)中應(yīng)用四個(gè)方面闡述自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中應(yīng)用，希望能夠?qū)r(nóng)業(yè)種植技術(shù)的優(yōu)化有所幫助。