自动控制技术在农业机械中的应用探讨

张友朋

（山东农业大学，山东泰安 271018）

0 引言

我国作为农业大国，农业生产对我国社会经济发展发挥着重要的影响，我国农业发展水平对国家未来经济发展产生直接作用，对居民的生活也会产生直接影响。为此随着社会的发展和进步，对于农业生产模式也要进行不断创新和探索，在信息化时代背景下，在现代化农业生产和发展过程中要加大对农业机械的使用，借助先进的智能传感技术和计算机技术，促进农业自动化进程的推进。在农业生产过程中自动化控制技术的应用，可以有效减少人力成本，提高农业生产效率和农业发展水平[1]。但目前在农业生产中还有很多地区仍然采用传统人力手工的耕作方式，对农业发展产生限制，为此对自动化控制技术在农业机械中的应用探讨非常有必要，为农业规模化发展和现代化发展提供参考依据。

1 自动化控制技术在农业机械中应用优势

1.1 实时控制

自动化控制技术在农业生产领域中的应用，实际上是通过电气控制来提升农业生产效率，在自动化控制技术实际使用过程中，对信号传输速度快，所需时间短，在农业机械操作中通过自动化控制技术可以实现实施控制的优势，可以快速对各类信息进行处理，程序高速运转，在农业机械安全防护中发挥着重要作用和优势，能有效提升农业机械操作安全性，并通过实时控制来保证农业生产运行良好，促进农业稳定发展。

1.2 可靠性高

自动化控制技术在农业机械操作中应用，通过信号输入和输出来实现光电隔离，保证机械运行内部电路和外部电路之间产生系统隔离，从而保证输入端的时间常数和滤波器的适宜性，进而保障在机械运行中各个控制系统都会产生相应的屏蔽措施，提高了农业机械对于环境的适应性，无论在良好的环境下还是恶劣的生产环境中，机械都可以得到良好的运作[2]。在选择农业机械控制元件时要保证电子控制元件的质量，保证开关电源的耐用性，对元件质量严格把关，才能确保机械在后期运行中的稳定性和安全性。

1.3 售后成本低

在农业机械使用过程中，自动控制技术的应用可以有效提高机械设备对于环境的适应力，提升农业机械生产效率，减少机械故障的发生，为农业生产效率提供了切实的保障，有利于推动现代化农业的发展。在农业机械中自动化控制技术的应用，减少了对人力的需求，减少了工作人员劳动强度，从而减轻了农业成本投入。

1.4 自我故障诊断

自动化控制技术在农业机械中应用，可以对机械本身具有良好的故障诊断作用，在自动控制机器设备中良好的自我诊断功能更有利于农业机械和技术发展，在机械实际运行过程中，可以通过传感器技术来实行信息实时监测，保证机械运行状态良好、稳定，在农业机械运行和发展中自动化控制技术发挥着重要的作用[3]。在机械运行中一旦发生故障问题，自动化控制技术可以及时进行故障诊断，并触发报警信号，减少损失发生，保证农业生产安全。

2 农业机械自动化控制技术应用现状

目前，在农业生产过程中已经对现代化自动控制技术展开了深入的研究和探索，国内现代农业发展已经进入新的阶段，但由于我国农业机械自动化控制技术起步较晚，和发达国家相比在高端技术应用方面还存在明显的差距。近年来，我国在农业生产领域中针对传统的农业机械已经开展了自动化改革，扩大原有机械使用范围，提升机械使用效率，保证农业机械运行的稳定性和安全性。其次，在农业生产中还大力发展无人自动操作机械农业，针对一些操作相对简便，且重复率高，具有危险性的农业活动通过自动无人操作来代替传统的人力劳作，解放生产力，使农业生产效率大大提升[4]。此外，在农业生产领域中已经全面展开了无人全自动操作技术的应用，在大规模农业生产中实现了全程无人操作生产，使生产成本大大降低，提升了农业的经济效益。最后，在农业生产中农业机器人技术也得到了大力推进，在规模化农业和现代化农业发展过程中农业机械自动化控制技术已经成为未来发展的主要方向和趋势，其中自动化控制技术在应用中需要将多种技术进行整合，充分利用云计算技术、人工智能技术等来实现中央电脑的集成控制，让农业机械生产变得更加科学和规范。

3 自动化控制技术在农业发展中的具体应用

3.1 农作物种植中的应用

传统的农业生产方式是需要通过人工来进行劳作和生产的，需要耗费大量的人力和物力，且种植效率和质量参差不齐，对农业收成产生直接的影像。早期在农业机械中主要是通过耕地及、拖拉机等半自动化机械来进行农业种植，但这些机械自动化水平较低，虽然能够有效缓解农民的体力劳动，提升农业耕作效率，但对于我国的农业发展还是起到制约。随着科技的发展和进步，农业机械技术也在不断的发展与进步，在农业机械中已经广泛采用了一些新的技术和手段，凭借新进的智能化感应技术和网络技术，全新自动化控制技术在农业机械中得到普及应用，使农作物种植工作更好的开展[5]。如在水稻种植中通过自动化耕种农业机械，根据水稻种类对水位高低要求，种植间距要求等，实现自动化精细化调控，提升水稻的种植质量，降低农民劳作强度，提升水稻种植效率。

3.2 农作物生长的温湿度控制

自动化控制技术在农业机械中应用，还要根据农作物在生长过程中对于周围生长环境的需求进行适当调控，及时对外界温度、湿度等数据进行科学调整，才能更加适宜农作物的生长，通过设备来对温度、湿度等进行调节，确保农作物处于最佳生长环境内，提升你报给你作物的产量。例如在大棚种植蔬菜时，部分蔬菜属于反季蔬菜，当外界的环境无法达到农作物生长要求的情况下，大棚会创建出模拟生长环境，通过对大棚内的温度和湿度调节，让反季节蔬菜也可以更好的生长[6]。在农作物监管时，还可以利用自动控制技术来对大棚内蔬菜水果等生长信息进行监控，确保农作物的生长状况符合生长需求。除此之外，还会通过传感器技术来进行信息采集，在大棚各个位置布置传感器，将大棚内蔬菜的生长数据和信息收集到系统中，对数据进行分析，利用计算机系统对大棚内的数据进行分析和下达指令，通过自动控制技术来执行命令，确保设备在应用中准确对接，从而对大棚内温度和湿度实时调节。

3.3 农作物自动采收

在农作物成熟后通过自动化设备来实现农作物自动采收，在自动化控制技术的应用中对相关设备设定参数，并通过程序自动控制，让设备执行程序命令，从而实现自动采摘。在农作物采摘过程中，还要根据农作物生长特性对相关数据进行测量，如对果蔬某阶段成熟特征分析，果树成熟位置分析等，并将相关数据录入到系统中，通过自动化设备来执行命令，完成设备自动采摘[7]。此外，自动化控制技术也可以通过传感器来获取一些外界的数据和信息，对设备内部设定自动控制程序参数，在自动采摘时可以让程序参数更符合农作物采摘需要。

3.4 影像识别技术

在农作物生长过程中对外部的光照强度也有一定的要求，在大规模农业生产中通过影像识别技术来识别外部的光照强度，对大棚内的灯光强度进行调整，并对农作物在不同生长阶段对阳光需求量的差异来进行科学调整，让农作物更加科学合理的生长，满足农作物在生长过程中对光照强度的需求。在大棚自动控制中通过影像识别技术可以对农作物生长状态颜色进行识别，并将其与外界光照强度进行对比，通过系统内部参数对大棚内部光照强度进行调控，从而避免资源浪费，提升农作物经济效益。

4 结语

综上所述，在现代化农业生产过程中自动控制技术已经得到广泛应用，可以实现自动耕种，自动采摘等，大大减少了人力资源的投入。在农业机械应用中，还要加大对自动控制技术的研究和探索，根据农作物的生长需求和要求，对自动控制技术进行合理应用，提升农机生产水平，提高农作物的生产效率和质量，逐步实现农业规模化生产和自动化生产，促进农业生产方式的改革和进步。