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开沟机的开沟深度影响后续秸秆填埋时反应堆的发酵效果。由于温室大棚地表起伏不平,因此对开沟机工作性能提出了更高的要求。现针对大型设施蔬菜大棚的现状、河北省设施农业蔬菜的具体农艺要求以及秸秆生物反应堆施工技术参数,研制出了融合机、电、液一体化的开沟机定深测控装置。主要研究内容如下: (1)确定了开沟机定深测控系统总体设计方案。设计了开沟定深测控系统,运用模糊自整定PID(Proportion Integration Differentiation)控制器,并使用FIS(模糊推理)编辑器与Simulink的联合仿真研究的方法,验证了测控系统设计的正确性。 (2)确定了控制系统各元件之间的关系,设计了基于STM32处理器为核心的开沟机定深测控系统,STM32处理器与触摸屏之间通过RS-485串行接口,实现了控制器与触摸屏之问信息相互交换,并完成了KTC传感器与微处理器的原理图。根据计算的开沟深度,选择KTC位移传感器,并且设计了Kinco触摸屏人机交互界面。设计了液压系统,并对液压回路的三种运行情况进行了分析。 (3)实现了定深测控和数据通信,对不同地表情况采取相应的控制策略,并对其编程。 (4)研制了开沟试验装置,并针对测控系统进行了装置的响应时间和开沟深度稳定性试验。选取不同开沟深度,所得开沟深度稳定性结果,表明测控系统的定深效果满足所需要求。 系统能够实现对地表仿形及位移变化模拟量采集,并能同时实现定深控制功能。通过仿真及试验,证明了所设计的定深测控系统的合理性和有效性。