育果袋机光电自动纠偏系统

摘要

随着我国社会的进步和经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,人们对水果果实的品质和安全性的要求也不断的提高。水果在人们生活中是必不可少的,他可以给人们身体提供各种需要的营养和元素,我国是世界上最大的苹果生产国和消费国,苹果种植业是我国农业的重要组成部分。为了提高苹果果实的品质和安全性,套袋技术广泛应用于苹果的种植。苹果套袋不仅能使果实能够全面着色,改进果实的外观,且能够防止污水、灰尘、农药等的污染,减少果实受到的机械伤害,还能够防止病虫对果实的侵害。通过套袋种植的苹果,不仅外观美观,食用安全,且具有丰富的营养。然而果袋的应用提高了苹果种植的成本,因此如何生产出价格低廉、生态型的果实果袋成为了目前急需解决的问题。
　　 本文在河北农业大学生态型纸料复合育果袋机课题组研究成果的基础上,对果袋机进行了改进。在原有的果袋机的基础上添加了自动纠偏系统,使果袋机具有更高的精度,自适应性更强,纠偏速度更快,且能够完全适应高速生产。该纠偏控制系统共分为三部分,即检测部分、控制部分和驱动部分。检测部分包括由跑偏检测装置与测量电路,检测装置由透镜和光敏电阻组成,检测出来的值通过平衡电桥和放大器后,传送到A\D转换器从而得到单片机能够接收的数字信号;控制部分即单片机,单片机接收来自A\D转换过来的数字信号,通过查表,获得相对应的输出脉冲,并将其传送到驱动部分;驱动部分包括电机和电机驱动器,接收单片机发出的脉冲,从而驱动步进电机,最终实现纠偏,生产出合格的果实果袋。
　　 步进电机作为本系统的执行部分,其稳定性影响到整个系统的稳定。因此本课题对该步进电机进行数学建模,得到步进电机的数学模型,采用模糊PID算法,通过MATLAB中的SIMuLINK仿真对步进电机的基本特性进行了分析。该方法说明该步进电机具有较好的稳态性能,动态响应快,没有超调,而且调节精度高,能够完美的应用于光电自动纠偏系统。