塑料大棚清洗机同步行走控制系统研究.docVIP

塑料大棚清洗机同步行走控制系统研究 　　摘要：随着塑料大棚技术的发展，塑料大棚棚顶灰尘的清理成为了一个难题，为了不影响塑料大棚内作物的光照度，大棚清洗机随之衍生。结合塑料大棚的结构特点以及塑料大棚清洗机的行走方式进行了研究，采用无刷直流电机作为驱动轮，应用无线电遥控技术，分别控制驱动轮的转速，使大棚清洗机两端的辅助行走轮与棚顶行走轮同步前进，从而保证了清洗机在塑料大棚棚顶上正常工作。 　　关键词：塑料大棚；清洗机；无线电遥控；控制 　　中图分类号：S625.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）12-3193-03 　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.12.049 　　Abstract： With the development of plastic greenhouses， plastic greenhouses roof dust cleaning has become a problem， in order not to affect the plastic canopy light intensity crops， greenhouse washing machine along with derivatives. In this paper， the structural characteristics of plastic greenhouses and plastic greenhouses walk way washing machines were studied using a brushless DC motor as a driving wheel， the application of radio-controlled technology， control the rotational speed of the drive wheels， so that the two ends of the auxiliary shed washing machine and walk round ceiling walking round abreast， thus ensuring the washing machine to work properly on a plastic greenhouse roof. 　　Key words： plastic greenhouses； washing machine； radio telecontrol； control 　　随着人口的增加、资源的开采与环境的恶化，可持续发展成为了人类研究的重要课题。在有限的空间中，应用各种高新技术，通过人工建设适宜农作物生长的环境，提高农作物的产量。温室大棚的出现，在一定程度上摆脱了对自然环境的依赖，其在农业种植养殖中发挥着越来越重要的作用[1]。 　　温室是采光建筑，因而透光率是评价温室透光性能的一项基本指标。透光率的高低直接影响作物的生长，透光性棚膜透光率不低于85%[2]。新的塑料薄膜使用2 d后，灰尘污染可使薄膜的透光率降低14.5%，10 d后降低25%，15 d后降低28%。一般情况下，温室受灰尘污染可使薄膜的透光率降低10%～20%。灰尘严重污染时，温室内光照度明显下降，影响植物的光合作用及其生长发育，导致作物减产，经济效益下降[3，4]。在中国北方寒冷地区的2～3月的晴天，大棚内的光照度约等于屋外的62%～72%，日射量为屋外的52%～76%[5-7]。因此，即使大棚内的温度和肥料条件再好，但光照条件不好，对作物的生长也会带来较大影响。寒冷地区的大棚育苗，适当揭开薄膜和清洗薄膜很有必要。有关果树和蔬菜育苗试验的调查资料也表明，当光照度为100%时，其苗的发育状态最好[8，9]。 　　为了使塑料大棚内作物的光照不受棚顶灰尘的影响，有研究者曾设计出塑料大棚清洗机（图1），利用棚顶行走机构支撑毛刷的转动和喷水装置，该清洗机重量轻，能达到清洗的效果，操作者只能在大棚一侧天沟行走控制清洗机的工作，观察不到另一侧辅助行走轮的行走情况，不能控制左右辅助行走轮与棚顶行走轮的同步运行。笔者对该清洗机进行研究，可采用无线电遥控解决此问题，采用无线电遥控，操作者只需在塑料大棚内操作，可以很好地观察清洗机的行走与清洗情况，当出现行走轮不同步时，通过遥控器上的按钮以修正清洗机的走偏问题。 　　1 控制系统结构 　　1.1 系统结构图 　　根据设计的结构需求，系统结构如图2所示，包括遥控器、无线传输模块、单片机、功放电路和行走电机。 　　1.2 工作原理 　　该系统主要分为控制端和执行端，通过观察清洗机在大棚的行走情况，操作遥控器上的按钮