抛秧机的MCD虚拟仿真与远程监控系统研究

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水稻是中国最主要的粮食作物,改变传统的人工水稻种植方式,发展现代化的水稻机械化种植技术是提高我国水稻种植水平的必经之路。随着机电一体化虚拟仿真技术、远程监控技术在工业领域日益发展成熟,新型农业机械的研制开发也渐渐地朝机电一体化虚拟仿真与智能化远程监控方向发展。本研究属于国家自然科学基金资助项目的部分内容,在课题组前期研究的两自由度机械手式有序抛秧机样机阶段性成果上,利用MCD虚拟仿真技术进行抛秧机虚拟仿真,结合仿真试验,研究最合理抛秧株距条件下,抛秧机的各项控制参数;结合虚拟仿真试验结果得到的控制参数,利用云技术设计抛秧机远程监控系统,实现抛秧机的自动化运行,达到智能化远程监控的目的。本文主要研究内容如下:(1)基于MCD虚拟仿真平台,通过对两自由度机械手式有序抛秧机的各个部件统一建模,在MCD的虚拟环境中进行两自由度机械手式有序抛秧机动态仿真。本次仿真利用MCD机电一体化概念仿真功能,结合OPC技术实现MCD和PLC的软硬件联合,搭建两自由度机械手式有序抛秧机的MCD虚拟仿真系统,以抛秧机最合理的抛秧株距为优化目标对象,以抛秧机行走机构速度和抛秧机抛秧运动周期为变量,完成了抛秧机虚拟仿真试验。分析抛秧机虚拟仿真试验得到的数据,得出抛秧机行走机构速度和抛秧机抛秧运动周期最优组合,初步确定了抛秧机最优的控制参数和PLC的控制程序,为实现远程监控系统设计奠定了基础。(2)实现了对两自由度机械手式有序抛秧机智能化远程监控。对国内的农业机械进行调研,目前利用APP/WEB技术对农业机械设备进行监控的先例还是较少的。本研究设计的两自由度机械手式有序抛秧机远程监控系统通过GRM 530通讯模块采集抛秧机控制硬件PLC的实时数据,并将数据传输到云服务器上,利用巨控云服务器作为通讯桥梁,实现PLC与Android APP/WEB客户端的双向通讯,将智能化远程监控技术运用到两自由度机械手式有序抛秧机上。
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