自动控制技术在农业机械设计及发展中应用

张宝库

【摘   要】 我国是典型的农业大国，农业在我国的经济市场也占有非常重要的地位。随着现在的科技在不断的发展，社会在进步，而传统的农业劳作的方式显然很难适应目前社会上激增的人口量和粮食短缺的问题。本文主要讨论了自动控制技术在农业机械设计和发展过程当中的应用策略。

【关键词】 自动控制;农业机械设计;应用发展;探析

中图分类号：S23               文献识别码：A               文章编号：2096-1073（2020）12-0070-71

[Abstract] China is a typical agricultural country， agriculture also occupies a very important position in the economic market of our country. With the continuous development of science and technology， society is progressing， and the traditional way of agricultural labor is obviously difficult to adapt to the current social surge in population and food shortage. This paper mainly discusses the application strategy of automatic control technology in the process of agricultural machinery design and development.

[Key words] automatic control; agricultural machinery design; application development; analysis

這些年来农业机械的设计成大功率以及高速和舒适的方向不断的发展，有很多比较著名的厂商都把全球定位系统等相关尖端细技术使用在了农业机械方面，而自动化的控制技术的应用也变得非常普遍。我国的农业自动化特别是在精准农业方面获得了很高的重视，随着计算机还有电子技术等各方面的发展，人工智能也是未来农业发展的重点内容。人工智能的发展对推动以及实现我国农业自动化，并且促使农业自动化的控制技术朝着智能化的技术方向发展有非常重要的意义。而农业机械化的工程技术，相关工作人员也将会面临更加长远的挑战。

1  自动控制技术在农业机械应用中的现状与优势

1.1  现状

早在很久之前，英国就已经发动了工业革命，而人类因此迈入到了蒸汽时代，机器因此而出现，并且逐步代替了劳动力，这是一场比较典型的技术革命，当然也是一场重大的社会变革。而随着第二次工业革命的到来，电气时代业成就了机械化的生产，并且将其投入到了农业劳作当中去，这也让农业生产力获得了大幅度的提升，并且也超越了中国。上世纪40年代，第三次科技革命让人们进入到了互联网时代，因为发达国家打下了比较坚实的基础，因此很早就已经开始了改革自动控制技术在农业机械等各方面的应用拥有更加丰富的经验，农业自动控制技术目前仍然是西方发达国家处于巅峰水平，不管是农业的生产力或者是粮食的产量都是很多发展中国家所难以气急的。新中国一直成立到如今，我国的改革也在始终坚持进行农业生产已经能够实现机械自动化的要求，而我国目前也突破了一些障碍，朝着世界更加先进的水平跟进，全力发展我国的农业生产力[1]。

1.2  优势

首先是实时监控自动控制技术使用在农业机械生产当中，最为重要的就是通过电力传输来实现对农业机械方面的自动化实时监控，其主要的优势就是耗时比较短，而且速度很快。其次就是对故障的排查，农业机械非常难以避免发生故障，而自动控制技术方面的投入使用，可以有效的排查故障农业机械当中安装各种各样不同的传感器。这些传感器对故障排查能够起到一定的促进作用，同时也可以完成自动化已经转换的要求，比如农业机械在运作的过程当中出现了一些零件故障，对应传感器就会主动提供故障的预警，让机器可以及时停止运作。 还有一些传感器会自动启动自我修复的系统来修复故障，这样也可以让农业机械使用的便捷性有所提高。再次就是维修成本比较低，有了自动控制技术在农业基线更加广泛的使用，不但可以让农业机械获得更多自我检查和修复的能力，同时也可以降低农业机械产生故障的几率，减少维修的次数，提升机械使用的寿命，并且让农业机械的维修工作变得更加简单便捷，节省了很多维修的成本。

2  自动控制技术在农业机械中的应用探析

2.1  灌溉技术的自动化系统

我国是比较典型的农业大国，继承了长久以来不但传承的农业生产的技术，并且发展出了很多更加具有时代特色的灌溉工具，比如风力水车等，这些都蕴藏着民众的智慧，并且让劳动力有所减轻。而这些工具通过时间的沉淀逐渐演化成为了自动灌溉技术，比如宋代的水转翻车以及明清的风力水车，都在一定程度上运用了大自然的力量，让农田获得了自动化灌溉。随着我国的改革开放，意识到如今经济在飞速发展的时代，对农业生产力的要求也在变得更加严格，农业生产力因此获得了更多的提高以及发展，技术也变得更加先进。面对现代日新月异不断变化的科学技术，比较传统的灌溉工具和技术很难再占据更多的优势，并且形成了一定的滞后和浪费的情况。比如目前比较流行的自动化控制技术不但可以进行自动灌溉，同时也可以进行监测和反馈，能及时了解农作物和土壤水分的具体情况，并且把监测出来的数据及时发回给控制单元来完成分析任务之后，再使用中央控制系统分析这个农田种植的农作物特点，制定出更加高效的科学灌溉的时间和时间的用量，确保农田在没有人看管的情况下，可以有效地给农作物实施自动化的灌溉，并使其能够尽量节约资源浪费[2]。

2.2  农作物施肥的自动化控制

农业的自动化控制系统不但有灌溉系统，同时也有施肥系统，一般情况下是有两者相互之间配合使用的。在灌溉系统里面加入一些农田农作物所需要使用的肥料，并且通过灌溉系统将水和肥料可以共同输送，这样的自动化的控制系统对农作物的监测，通过中央控制系统的计算和控制，能够有效地将所需要省的化肥用量，及时输送给不同的农作物。从而实现人工所难以比拟的一种精细化的操作，尽量在最大限度上可以让成本降低，同时也可以节约人力，使土壤的特性得到控制，对农田的发展能够起到非常重要的作用。

2.3  温室大棚自动化控制系统

古代因为人们对农作物知识水平认知是非常有限的，因此很多农作物的生长只能够依靠自然环境。比如山坡以及荒漠等相关环境农作物都是无法顺利生长的，这也就造成了古代的农作物产量非常低。目前科技的不断发展，很多多元化的因素和农业项目结合起来，不但可以让农作物的产量有所增高，同时也让农作物可以克服自然环境造成的影响，温室大棚的产生，让农作物不再对寒冷惧怕，也不再受到土地的制约，可以真正的实现立体式的发展。通过在农作物上覆盖塑料膜，可以让农作物和外界的自然环境相互之间有所隔绝，防止受到大雨以及寒冷气流等相关影响。在温室大棚里面加入一些自动化的控制技术，可以及时监测大棚当中的温度和湿度，并且控制农作物所需要的光照。通過各种比较先进的传感器，让信息可以获得更加有效的监测，并且将信息可以传递给中央控制系统进行及时分析和处理，要下达相关指令，让农作物的生长环境获得更加有效的控制，使农作物可以时刻存在一种比较良好的生长环境当中。

3  自动控制技术在农业机械中应用发展的趋势与意义

3.1  发展趋势

目前我国的经济在飞速的发展，这和农业的发展是分不开的，农作物大量的生产也促使很多行业的崛起，各行各业都吸引了很多年轻的劳动力，而农业生产重任，确有很多滞留的老年人以及女性或是孩童担任。随着社会不断地获得更多的发展，这样的现象将会长期存在，而农作物的生产具有其季节性以及时效性，为了让农作物获得可持续发展，要尽量缓解农作物当中劳动力不足的情况。而效率更高的智能化的监测系统以及自动化系统，就是农业生产当中需要立即发展的项目，将智能监测以及自动化的控制作为主要核心的自动化技术，将会被广泛的使用在农作物生产当中，比如在收割机上面安装监测传感器就可以快速的计算产量。而机器人的产生也可以在短时间内截取劳动力不足的情况，而这些技术方面的突破也让农业的生产可以获得更加高效的，更具有自动化性质的生产。

3.2  发展意义

随着我国城市在不断地建设，并且获得了更多的发展可能性，有很多非常年轻的劳动力也会更加向往城市，并在城市当中发挥更多的价值，这也让农村老龄化的现象变得更加严重，使农业的生产必须要走向更加高效的自动化以及智能化的生产阶段。面对这样的挑战以及与其同时产生的机遇，农业机械的自动化控制技术将会迎来更加崭新的发展前景，这也正是在农业生产发展过程当中所必然会经历的趋势之一。

4  结束语

综上所述，我国的农业一直以来都处于支柱产业的位置，这些年来持续不断地向着机械自动化的生产方向不断推进。自动控制技术在农业机械当中的使用，可以让农业生产水平有所提升，解决困扰到农业生产技术方面的问题，同时这也正是未来农业生产过程当中最大的趋势，可以帮助国内的农业现代化进程有所推进。

参考文献：

[1] 杨 洪.自动控制技术在农业机械设计及发展中的应用[J].数         字化用户， 2018， （027）：106.

[2] 林 强.自动控制技术在农业机械中的运用探析[J].南方农机，         2018， 49;300（08）：33.

（编辑：李晓琳）