[发明专利]免耕播种机主动式播种深度与镇压力调节系统

说明书

本发明提供了免耕播种机主动式播种深度与镇压力调节系统，包括监测系统和控制系统，监测系统包括播种深度检测机构、播种深度预测模型、压力预测模型以及镇压力检测机构；控制系统包括播种深度控制模型、下压力控制模型、镇压力控制模型、下压力调节机构、限深轮高度调节机构和镇压力调节机构；监测系统将播种深度监测机构采集的数据进行计算处理，通过播种深度预测模型获取播种作业时播种作业深度，通过压力预测模型获取播种单体下压力及镇压轮镇压力，通过镇压力调节机构实现镇压力的调节；下压力调节机构、限深轮高度调节机构与镇压力调节机构协同作用，保证免耕播种机播种深度与镇压力稳定的同时调节播种单体下压力。

技术领域

本发明属于农业智能机械领域，尤其涉及免耕播种机主动式播种深度与镇压力调节系统。

背景技术

播种深度简称播深，指的是种子上面所覆盖的土层的厚度，其作为评价播种质量的一个重要参考指标，播种精确与否决定出苗率、出苗齐整度及幼苗生长状况。播种机通过四连杆仿形机构对播种单体施加的下压力及播种后镇压轮对种沟的镇压力均会压实种子上面所覆盖的土壤，而适当的土壤压实有助于保证种子与土壤的良好接触，过度的土壤压实则会影响作物根系的延伸及水分的渗透，最终影响作物生长及产量。

免耕播种作业相较于传统播种作业，其播种作业地表未经旋耕整平处理，种沟土壤紧实度差异大，地表起伏大，地表结构复杂，对免耕播种机作业过程中播种深度与压力稳定性具有显著影响，容易造成播深与压力的波动比较大，导致种子出苗一致性差，作物产量降低等问题。

现有的免耕播种机多采用被动机械式弹簧进行仿形，播种作业前通过手动调节限深轮位置与弹簧伸长量对播种机播种深度及压力进行调节，但是却难以满足复杂多变的免耕作业环境。当遇到较硬地表时，被动机械式弹簧所提供的下压力不足，开沟器无法开沟入土，造成播深过浅甚至是晾种现象；当遇到较松软土壤时被动机械式弹簧反而容易造成播深过深、种沟土壤的过度压实。同时现有的主动式播种深度及下压力控制系统只是单一通过调节四连杆处的下压力来达到播深调节的目的，无法实现对播种深度及镇压力的直接调节与检测。

综上所述，如何对免耕播种机播种深度、镇压力以及下压力进行实时检测，并能够根据不同播种作业地表及工况实现播种深度与镇压力的自动调节，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供免耕播种机主动式播种深度与镇压力调节系统，包括监测系统和控制系统，其特征在于，

监测系统包括播种深度检测机构、播种深度预测模型、压力预测模型以及镇压力检测机构；

控制系统包括播种深度控制模型、下压力控制模型、镇压力控制模型、下压力调节机构1、限深轮高度调节机构4和镇压力调节机构7；

其中，播种深度监测机构采集播种作业过程中限深轮高度、压种轮高度、镇压轮高度信息以及限深轮3压力信息，镇压力检测机构采集镇压轮压力信息，将数据发送至监测系统进行计算处理，通过播种深度预测模型获取播种作业时播种作业深度，通过压力预测模型获取播种单体下压力及镇压轮镇压力，以此对免耕播种机实时作业状态进行监测；获取免耕播种机实时作业状态后，对播种机设定播种深度与实际播种深度进行对比，通过播种深度控制模型获取限深轮3的高度和调节量并将执行信号传递给限深轮高度调节机构4，通过下压力控制模型获取播种单体的下压力和调节量并将执行信号传递给下压力调节机构1，限深轮高度调节机构4与下压力调节机构1配合共同实现播种深度的自动调节；通过镇压力控制模型获取镇压轮508实时镇压力和调节量并将执行信号传递给镇压力调节机构7，通过镇压力调节机构7实现镇压力的调节；下压力调节机构1、限深轮高度调节机构4与镇压力调节机构7协同作用，保证免耕播种机播种深度与镇压力稳定的同时调节播种单体下压力。