基于线性自抗扰的稻田除草对行控制系统设计与试验

来源：农业工程学报杂志2020年第6期北京时间：

作者：陈学深,方贵进,马旭,蒋郁,齐龙,黄柱健,

摘要：为降低水稻机械除草的行间伤苗率，该文基于线性自抗扰技术开展水稻田间除草对行控制系统研究。在苗带信息获取的基础上，针对水田作业环境设计了一种基于线性自抗扰的对行液压控制系统。采用内、外滑梁结构，实现对行执行机构对除草部件作业路径的避苗调控。应用 Amesim 与 Matlab 联合仿真方法，构建了对行液压控制系统仿真平台，分别对线性自抗扰算法和PID算法进行了控制器设计及仿真比较，仿真结果表明：在加入扰动情况下，线性自抗扰控制系统达到期望的对行调控时间比PID减少0.1s，且抗干扰性及鲁棒性均优于PID控制算法。田间试验结果表明：行进速度和作业深度对伤苗率影响显著，最优作业参数组合为行进速度0.5 m/s，调节间距60 cm，作业深度20 cm，此时伤苗率为 3.6%；性能比较试验表明：有对行控制系统的平均伤苗率为 3.9%，没有对行系统控制的伤苗率为 18.6%。该系控制统满足机械除草对行控制的要求，可为水田作业环境下的精准控制问题提供借鉴。

关键词：农业机械, 自动化, 水稻, 机械除草, 对行控制, 线性自抗扰