摘要
我国是世界上最大的蔬菜种植国家，随着人们生活水平的提高，反季节蔬菜越来越受到人们的青睐，大棚种植便成为我国冬季蔬菜的主要种植方式，因此大棚蔬菜的产量和质量不仅影响着我国冬季种植蔬菜农户的经济收入，也影响着我国大部分居民冬季的饮食支出。对于大多数种植蔬菜的农户来说，冬季是一年中大棚蔬菜种植的主要季节也是收益最高的季节，但我国北方处于寒温带，所以冬季漫长且常出现降雪天气，降雪若无法及时得到清除，轻则压坏棚膜，重则压塌大棚或影响大棚蔬菜的生长，给蔬菜种植户带来严重的经济损失。我国目前大棚除雪的方式仍停留在人工除雪水平，不仅除雪工作繁重、效率低，还有安全隐患，尽管当前除雪技术和方法得到了改进，但仍需人工全场参与除雪，如果遇到强降雪则会因除雪不及时而带来巨大损失，我国北方大棚蔬菜每年因强降雪带来的损失也不胜其数，因此实现大棚除雪的机械化、智能化、现代化具有重大的现实社会意义。基于以上问题本文研究设计了一台蔬菜大棚智能除雪机及控制系统，旨在帮助菜农及时清除大棚积雪，解决大棚除雪工作强度大、效率低等问题，减少因降雪带来的经济财产损失。 (1)蔬菜大棚智能除雪机整机结构的设计。对现有除雪机械加以改进，将犁式除雪机和滚刷式除雪机相结合分别作为除雪机的顶端除雪机构和底端除雪机构分别对大棚上方积雪和大棚道路积雪进行清除；对除雪机执行机构的关键参数进行计算及关键部件进行选型；以履带式底盘作为除雪机的底盘，增加雨雪天气环境复杂作业的稳定性。 (2)蔬菜大棚智能除雪机执行机构有限元分析。对蔬菜大棚智能除雪机的顶端除雪机构机架和底端除雪机构推雪板进行静力学分析，对顶端除雪机构机架进行了模态分析。 (3)蔬菜大棚智能除雪机控制系统的设计。通过32单片机对除雪车底盘速度和顶端除雪毛刷转速进行实时测量、运算处理和误差校正，采用PID模糊控制实时调整除雪车底盘速度和顶端除雪毛刷转速，保证除雪机在作业过程中，实现智能化除雪。将组态软件MCGS触摸屏运用到控制系统中，简化控制系统操作，不仅可以通过触摸屏对除雪机相关参数进行设置，还可以显示除雪机工作状态达到实时监测，如遇故障还可进行报警，方便观察员根据需要调整作业参数。
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