摘要
本研究深入开展了田间作业机械自动导航与智能控制一体化关键技术的研究，以重点解决田间作业机械自动导航与智能控制一体化关键技术问题，在组合导航定位及自适应导航跟踪控制关键技术、作物营养及土壤养分准在线检测关键技术、杂草在线识别技术关键技术、田间作业装备作业参数的实时检测关键技术、肥料药液的反馈式智能控制方法关键技术、农机装备总线ISO11783协议栈关键技术、农业装备分布式控制与集成关键技术等方面取得了突破。 通过对农业机械自动导航和作业控制的一体化关键技术的研究，在导航传感器组合定位定向方法、自适应路径跟踪控制算法、基于激光测距仪的农业机械主从导航控制方法、基于激光测距仪的农业机械避障导航控制方法、基于机器视觉的农机具导航方法等方面取得了一系列的原创性研究成果；在上述理论研究成果的基础上，试制成功基于GPS的轮式农业机械导航及自动作业系统，该系统具备GPS自动导航、电控液压转向、作业机具自动升降、油门开度自动调节和紧急自动熄火等多项自动化功能，GPS自动导航精度接近国际先进水平。 通过对田间信息获取与智能控制一体化关键技术的研究，在土壤养分准在线检测技术、小麦智能施肥播种机、大豆杂草变量喷施机、国产联合收获机智能控制装备等方面形成了一批原创性的研究成果。研制的基于PLC的土壤样本在线采集控制系统，可实现不停车在线取样，不同深度快速取样以及土壤养分处方图自动绘制与决策；研制的基于机器视觉的智能杂草识别系统具有较好的正确识别率，在此基础上完成了大豆杂草变量喷施机的研发。在国产联合收获机智能控制装备领域攻克了喂入量监测技术、凹板与滚筒间隙自动调节技术、滚筒转速自动控制技术、行走速度自动控制技术与联合收割机产量监视技术。 以农机装备信息化技术为核心，开发出符合ISO 11783标准的农业装备总线协议栈，并基于农机装备总线技术提出农业装备分布式控制系统体系结构，构建了农机装备分布式控制集成平台，实现了核心控制器、智能传感器、驱动控制器、虚拟终端等的无缝连接，为田间作业装备提供了有力的技术支撑和完整的信息化平台。
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