自动控制技术在农业机械中的应用

王金国

（诸城市辛兴镇农业农村服务中心，山东诸城262218）

农业自古以来都是关系国计民生的重要发展事项，其中农机设备和机械化技术直接影响农业生产力水平。近年来，我国农业机械技术蓬勃发展，其中自动化技术和信息技术的应用，进一步提升了农业机械化生产水平，有效提高了我国农业生产力。笔者结合自身对农业机械研究的经验，详细分析了自动控制技术在农业机械中的应用现状、技术优势以及具体的应用实例，以期进一步提高我国农业机械化生产水平。

1 自动控制技术在农业机械中应用的优势

农业机械的实际应用环境非常复杂，制约了农业机械化发展。自动控制技术的应用在一定程度上缓解了这种情况，极大地提高了农业机械的适应性，使其在实际应用中变得更加灵活。具体来说，自动控制技术在农业机械中的应用具有以下优势。

1.1 可以做到实时控制

自动控制技术应用在农业机械上可以很好地体现出其信号传递的高效性特点，在农业机械控制装置、安全防护装置及动力装置上可以实现实时控制。这种优势在大型、特大型农业机械上表现得尤为明显，可降低人为控制因素的干扰，极大地提高农业机械工作效率，有效提升农业机械的安全性。

1.2 使农业机械更加安全可靠

我国农业生产环境非常复杂，为了适应各种地势环境，对于农业机械的选择必须具有针对性。即便如此，在复杂的工作环境下，传统农业机械出现故障的概率非常高，主要原因是人们对农业机械应用的监控力度不足，导致农业机械的故障、隐患不断累加。而自动控制技术的应用可以极大地改善这一问题，及时汇总农业机械中各个控制部件的信息，让使用者及时了解机械的运转情况，针对不同环境针对性进行调整，使得农业机械更加安全、可靠。

1.3 做到一定程度的故障自检

将自动控制系统应用在农业机械中，各种传感器可以将机械各个部件的信息传输给主控系统，根据系统自带的运行数据进行对比分析，可以在一定程度上实现故障自检，降低人员操作和维护难度，提高农业机械的使用效率，延长机械的使用寿命，最终实现经济效益最大化［1］。

1.4 保证农业机械配置更加灵活

当前，自动控制技术已经非常成熟，各种控制系统基本上已经实现模块化设计。这就使得农业机械可以根据不同的环境使用不同的控制系统，实现农业机械一专多能，减少设备的资金投入，使农业机械使用更加灵活，提高农业机械的环境适应性。

2 自动控制技术在农业机械中的应用现状

我国农业机械自动化控制技术发展起步较晚，虽然在部分高端技术应用上与先进国家有所差距，但是发展速度较快，部分技术的应用水平已处于世界领先地位。

首先，针对传统老旧农业机械实施部分自动化改造，主要目的是扩大原有机械的使用范围，并在一定程度上提高其使用效率，提高使用安全性和稳定性。这是一种非常经济实用的改造方式，也是现如今应用最广泛的方式。

其次，大力发展无人化自动操作农业机械。无人化自动操作农业机械主要应用在一些操作简便、重复性较高且具有一定危险性的农业活动领域，全自动无人操作可以有效解放劳动力，提高农业生产效率。另外，无人全自动操作技术大型化应用已全面展开，在一些规模较大、耕作环境较好的条件下实现全程无人操作，可以有效节约生产成本，提高农业经济效益。

最后，大力发展农业机器人技术。这种技术是未来很长一段时间农业机械自动控制技术发展的大方向，主要是将多种应用统一进行整合，结合人工智能与云计算技术，实现中央电脑集中控制，将农业机械工作向着更加精细化、准确化和规范化演变，最大限度地解放劳动力。

3 自动控制技术在农业机械中的具体应用

3.1 自动控制技术在种植过程中的应用

在传统农业生产过程中，种植过程是非常耗费人力、物力的，种植质量与效率直接影响农业收成。早期，我国农业种植所使用的机械主要有拖拉机、耕地机等半自动化机械，这些机械极大低缓解了农民繁重的体力劳动，提高了农耕效率，有效推进了我国农业快速发展。但随着种植技术和农业机械技术的进步，传统半自动化农耕机械已不能满足当前更为精细的耕种要求，因此，随着网络技术和智能化感应技术的发展成熟，新型的全自动化农业机械有助于更好地开展农作物种植工作。例如，在水稻种植过程中，自动化耕种农业机械可以根据水稻种类对水位高低的要求、种植间距的要求等进行自动化精细调控，有效降低农民的劳作强度，并提升水稻种植质量［2］。

3.2 自动控制技术在农产品生长中的应用

自动化农机在农产品生长管理过程中也有着非常广泛的应用。首先，可以对农产品的整个生产过程进行全程监控，通过编写好的监测程序对种植完成的农产品进行分类管理，全天24 h对农产品进行监控，可以及时反馈生长过程中的问题。例如，一些农业大棚安装了全自动的环境监测机械，可以详细分析整个大棚的温度、湿度、日照时间等因素，再根据植物所需的环境进行及时的调控，最大限度地构建适合农产品生长的环境，提高生产效益。其次，自动化农机在农业灌溉上有着良好的应用前景。整体上来看，我国水资源非常丰富，但是分布非常不均匀，在一些水资源匮乏地区，对农业灌溉用水的分配需要进行更为精细化的操作，全自动灌溉农机可以根据当地农作物用水量实现自动化灌溉，有效节约用水。例如，比较典型的滴灌、喷灌设施，将传感器与计算机相结合，根据农产品生长环境精细化进行灌溉控制，有效降低了人员管理成本，是实现绿色农业发展目标的有利手段。最后，在农产品病虫害防治过程中，自动化农机设备的应用也至关重要。自动化监控设施可以有效监控农作物的生长情况，一旦发现病虫隐患，会及时报警。而在后续的治理过程中，大型自动化农药喷洒装置可以使药物喷洒更均匀、农药消耗更小，不仅可以节约经济成本，而且有利于保护环境［3］。

3.3 自动控制技术在农产品收割过程中的应用

农产品收割过程是最能体现自动化农机优势的地方。现如今，大型自动化收割机的研发已非常成熟，基本上可以实现一体化收割，即快速完成农作物收割、处理、存储等过程。此外，自动收割机还可以根据所需农作物存储需求的不同，进行不同的处理，针对不同作物的转换也非常灵活，收割精度也在不断提升。例如，利用联合收割机对玉米进行收割，可以同时实现玉米粒剥离、秸秆粉碎处理甚至秸秆饲料化处理，整体收割效率较高，不仅可以降低人员劳动成本，而且可以提升农产品存储质量［4］。

4 结语

农业机械自动化技术的发展对深化我国农业改革非常重要，这也是世界农业发展的大方向和大趋势。因此，国家应鼓励自动化农机的研究和开发，加大相关人才的培养力度，在政策上给予农机制造业一些优惠和扶持。农机生产企业也应紧跟时代发展，结合农民生产需要，努力在农机产品上进行创新和改进，有效提高我国自动化农机生产水平，加快我国农业机械化发展进程。