智能控制技术在农业机械控制中的应用探究

摘要：将智能控制技术应用于农业机械，对提高农业生产效率，改善农业环境，推动农业现代化具有十分重要的意义。本项目拟将智能控制技术应用于农业机械化生产、农药喷洒机械、水肥智能灌溉系统等领域，提升农机作业效率与智能化水平，实现农药精准施药与精准高效水肥一体化。未来，农机智能控制技术将对农业生产起到越来越大的推动作用，从而推动农业现代化，促进农业的快速发展。

关键词：智能控制技术；农业机械控制；实施探析

引言

随着科技的不断发展，智能化已经成为各行各业追求的重要方向。在农业领域，智能控制技术的引入为农业机械的控制带来了革命性的变化。传统的农业机械控制方式往往依赖于人工操作和经验判断，存在着效率低下、资源浪费等问题。而智能控制技术的应用，则能够通过先进的传感器、算法和控制系统，实现对农业机械的精确、高效控制，从而提高农业生产效率和质量。

1智能控制技术

智能控制技术是利用计算机、传感器、执行器等现代化技术手段，通过对系统数据进行全面感知、分析和决策，实现系统自主控制和智能化运行目标的一种技术。智能控制技术可以实现对设备运转状态和参数进行实时监测与调整，实现农业自动化生产和智能化管理。

智能控制技术的基本原理是通过传感器采集设备或系统的状态信息，将其传递给微处理器或微控制器进行信号处理和决策，并通过执行器输出控制信号，实现对设备或系统的控制。具体包括以下三个方面：

首先，传感器。传感器是智能控制技术的重要组成部分，用于实时感知设备或系统的状态信息，并将其转化为电信号输出。

其次，微处理器或微控制器。微处理器或微控制器是指具有一定计算能力和控制功能的集成电路，用于接收传感器的信号，并进行数据处理和控制决策。

最后，执行器。执行器是将控制信号转化为设备或系统实际动作的装置，常见的执行器有电动机、液压马达、电磁阀等器件。通过执行器的动作，可以实现对设备或系统的操作与控制。

2在农机中智能控制技术的应用

2.1智能控制技术在农业机械化生产中的应用

2.1.1PLC在农业收割机械中的应用

智能控制技术在农业收割机械中的应用可以实现农机的智能化收割，提高农作物收割效率和质量。智能化收割机械在传感器、PLC智能控制系统等技术的辅助下，可以实现对农作物收割高度的自动调节、重量及质量的自动监测，有效提高收割效率。

2.1.2PLC在农业播种机械中的应用

通过PLC智能控制平台，用户可以随时查看播种机械链条传动速度、油位、液压、种子数量等数据，保证播种的质量和效率。

2.1.3在农业机械远程监控中的应用

通过PLC数据采集和传输可以实现对农机运行状态的远程监控。将PLC智能网关与农机PLC连接，采集温度、压力、速度、流量等数据，并通过5G/4G/Wi-Fi无线网络上传到智能控制平台，用户通过手机端或计算机端查看各种数据变化并接收机械故障报警信息，及时进行管控和处理，确保农机安全稳定运行，进而保证农业生产的效率和质量。

2.2智能控制技术在农药喷洒机械中的应用

智能农药喷洒机作为智能控制技术的典型代表之一，在精确喷洒农药方面发挥着重要作用。传统的农药喷洒方式存在难以确定药剂溶液的浓度、难以控制药剂的喷洒量和范围、易造成过量施药和环境污染等问题。随着智能控制技术的发展，智能农机的精确农药喷洒功能获得了极大改善。

智能农药喷洒机通过搭载先进的传感器和喷洒设备，可以根据农田的实际情况，精确测量病虫害的分布范围和严重程度，以及农作物生长状况。根据数据信息，智能农药喷洒机能够智能化调整设备的喷洒范围、喷洒量和喷洒时间，实现农药的精确喷洒。例如，在果树种植中，智能农药喷洒机会根据果树的生长状态和虫害风险等级，智能调整农药喷洒的位置和剂量，从而实现对果树病虫害的针对性防治。

农药的精确喷洒不仅能够提高药剂的利用率，减少农药的使用量，还能够减少对环境和生物多样性的影响。因此，智能农药喷洒机的精确喷洒功能给农作物和环境带来了很多益处。

例如，以水稻种植为例，根据水稻的生长状态和病虫害风险评估，使用智能农药喷洒机，可智能调整喷洒时机和剂量，使农药喷洒更加精确和高效。农药的精确喷洒既能够保护水稻的生长环境，又能够有效控制病虫害的发生，提高水稻的产量和品质。同时，与传统的大范围喷洒相比，精确喷洒可以减少不必要的农药使用，降低农药残留对人体健康的危害程度；精确喷洒还可以减少农药对土壤和水源的污染，保护农田生态系统的健康。此外，精确喷洒提高了农药的使用效果，减少了药剂的浪费，降低了农业生产的投入成本。

2.3智能控制技术在水肥智能灌溉系统中的应用

2.3.1系统架构

水肥智能灌溉系统的架构主要由PLC智能控制器、传感器模块、执行机构、人机界面、网络通信模块等组成。其中，PLC智能控制器作为核心控制单元，负责对各模块进行数据的采集、处理和控制。

2.3.2系统功能

数据采集与处理：PLC智能控制器通过连接土壤湿度传感器、水位传感器、水质传感器等各种传感器，实时采集农田的土壤湿度、水源情况、水质参数等数据。数据经过PLC智能控制器处理后，可以为灌溉决策提供科学依据。

控制执行器：PLC智能控制器根据预设的灌溉方案、作物需求以及实时采集的数据，驱动灌溉系统中的电磁阀、水泵等执行器，在恰当的时间启停，控制灌溉的开始和结束。保证水资源的合理利用，避免浪费。

远程监控与控制：通过PLC智能控制器的远程通信能力，用户可以在远离农田的地方实时监控灌溉系统。既能提高管理效率，又能及时发现和处理问题。

数据记录与统计：PLC智能控制器能够记录灌溉过程中的关键数据，如水量消耗、灌溉时间、土壤湿度变化等，用于后续的数据分析和评估，帮助用户更好地了解灌溉效果和作物生长情况。

故障检测与报警：PLC智能控制器能够监测灌溉系统的状态，一旦发现水源断开、管道堵塞、传感器异常等故障或异常情况，PLC智能控制器会及时发出报警信号，提醒维修人员及时进行处理。

2.3.3系统实现

网络通信模块：窄带物联网通信技术具有长距离传输、低功耗、高通信可靠性等特点，是网络通信模块的首选。

传感器模块：包括土壤湿度传感器、pH值传感器、作物生长状态传感器等，用于实时监测土壤和作物的状态，并将数据传输给PLC控制器。

人机界面：通过触摸屏等方式，实现对系统的监控和控制，包括参数设置、故障诊断、远程通信等功能。

PLC智能控制器：负责对传感器模块和执行机构进行数据的采集、处理和控制，并与人机界面进行通信。

3结束语

综上所述，智能控制技术在农业机械控制中的应用，是现代农业生产的一次革命性突破。随着科技的飞速发展，智能控制技术已经逐渐渗透到农业生产的各个领域，特别是在农业机械控制方面，其应用前景尤为广阔。智能控制技术通过集成传感器、执行器、控制器等组件，实现了对农业机械的精准控制。在农业生产中，智能控制技术可以大大提高农业机械的作业效率，减少人力成本，同时提升作业的精准度和安全性。

参考文献

[1]张换清.智能控制技术在农业机械控制中的实施探析[J].当代农机，2024，（04）：41-42.

[2]郭进京，盛国才.智能控制技术在农业机械控制中的应用[J].农业工程技术，2022，42（15）：34-35.

[3]陈建.智能控制技术在农业机械控制中的应用研究[J].现代农机，2021，（03）：114-115.