播种单体对地下压力测量方法和数学模型

来源：农业工程学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：高原源,翟长远,杨硕,赵学观,王秀,赵春江,

摘要：对播种下压力实时测量是精准控制的基础，为了提高现有测量方法的通用性、准确性和稳定性，该研究在对播种下压力和播种深度关系模型分析基础上，采用轴销传感器播种下压力测量方法，进行了传感器力学分析和设计选型方法研究，并针对不同播深设定下单一测量模型误差大的问题，建立了融合播种深度因素的播种下压力测量修正模型，模型决定系数（R2）为0.991 6，均方根误差（root mean square error，RMSE）为28.88 N，验证试验表明，不同播深设定下，模型预测误差绝对值最大为44.13 N，最大相对预测误差为3.28%，提高了播种下压力测量模型通用性和准确性。播种下压力田间动态变化分析试验结果表明，在4～8 km/h车速下，播种下压力振荡主频幅值随车速增加而减小，且免耕处理下主频幅值和功率谱密度（power spectral density，PSD）峰值均大于旋耕处理。不同车速和耕作方式下，播种下压力振荡主频变化较小，主要集中在0～1 Hz，为后续信号稳定输出的滤波处理提供依据。该研究结果可为播种下压力的精准控制奠定基础。

关键词：机械化, 传感器, 播种机, 播种下压力, 播种深度, 数学模型, 轴销传感器