自动控制技术在农业机械领域中的应用

张 涵

（榆林学院，陕西 榆林 719000）

我国是农业大国，农业发展是国家战略发展的重点。农业机械化程度能够反映出一个国家的经济和未来，还可以衡量国家的农业现代化水平。自1978年以来，我国农业经济产值不断提高，农业生产中的自动控制技术应用也越来越多。自动控制技术在农业生产中应用可以推动农业机械化水平，提高农作物产量，是实现农业现代化的关键。随着信息技术的发展，农业发展也需要跟上时代的步伐，朝着智能化和信息化的方向发展[1]。自动控制技术在农业机械领域中的应用，可以帮助农业生产领域提高播种的定位精确度和产品质量，同时利用传感器可以实现农业生产的智能化和集成化，促进我国农业现代化进程的发展。

1 自动控制技术概述

1.1 自动控制技术

随着科技的发展，自动控制技术已经成为当前较为先进的技术手段，其以精准的控制能力在现代社会生产生活中发挥着不可替代的作用。自动控制技术不是一种单独的技术，而是一种综合性技术，其在实际操作过程中发挥着重要的作用，其中涵盖了电子控制学知识、电力学知识、物理学知识等，推动了自动化控制技术的发展和实现。

1.2 自动控制技术在农业机械领域中的发展历史

从工业革命时期开始就出现了机械技术，随着蒸汽机和火车的出现，西方国家进入到机械时代。机械时代的优势是机械替代了传统的手工劳作，提高了生产力，提高了劳动力资源的优化配置。随着时代的发展和电气时代的到来，电力的出现和使用完全改变了人们的生产、生活方式，并将电能与工业机械相结合，这就进一步提高了机械生产的效率。随着计算机的出现，利用计算机与电力机械的结合，实现机械的自动控制，从而实现了农业生产的无人化管理。随着世界人口的不断增加，粮食问题已经成为各国的难题，想要解决粮食难题，就需要重视农业发展，提高农作物产量。将自动控制技术应用在农业机械领域中，是我国实现农业现代化的必经之路[2]。

2 自动控制技术在农业机械中应用的优势

自动控制技术的发展在现代农业生产中具有重要的作用，同时也是提高我国农业生产技术的重要因素。将自动控制技术应用在农业机械领域中具有非常多的优势，如图1所示[3]。

图1 自动控制技术在农业机械领域中的优势

2.1 实现实时监控

在农业机械领域应用自动控制技术，可以增加系统间各类信号的传输速度，提高时间效率。自动控制技术，可以帮助农业生产实现实时监控，同时可以为系统间的信号传递、程序运行提供保障，从而为农业生产提供安全保障。因此，自动控制技术在农业机械领域的应用可以为农业生产提供安全可靠的保障，提高农业领域的机械化程度，从而有助于提高农业产量。

2.2 实现自我故障诊断

在农业实际生产中，除了农业生产自身的问题，还可能遇到恶劣的自然环境、天气等。因此，农业机械在实际应用中非常容易出现机械故障，这就会影响机械生产的工作效率，严重时甚至可能出现机械瘫痪问题，从而影响农作物的产量。将自动控制技术应用在农业机械领域中，利用设备元器件设置中的传感器可以实现农业机械的自我控制和自我诊断，对机械运行的数据进行实时监测，从而提高农业机械的工作效率，保证机械的运行质量。一旦农业机械出现故障，自动控制技术可以及时作出诊断并发出故障信号，从而提醒人们进行机械维修，保障农业机械安全高效地运行。

2.3 自动控制技术的维护成本低

在农业机械生产的基础上，加上自动控制技术可以扩大农业机械的地理应用范围，提高机械的使用率和普及率，从而推动我国农业现代化的进程。由于自动控制技术增加了计算机和传感技术应用，因此农业机械在出现故障时，可以利用相关技术实现自身故障检修，同时系统还可以利用自动分析功能完成基础故障处理[4]。这样可以降低农业机械故障的发生率，减轻农业劳动者的工作压力，同时还可以减少机械设备的维修成本、提高农民的幸福指数。

3 自动控制技术在农业机械领域应用中存在的问题

3.1 对自动控制技术重视程度不够

自动控制技术在农业机械领域中的应用存在诸多优势，但是由于我国耕地面积广阔，地理环境复杂，在我国农村地区的推广发展较为困难，再加上社会各方面对农业机械化的重视程度不高，这些因素都是导致我国农业机械化程度低的原因。在我国偏远地区，由于对自动化农机宣传、培训的重视度不够，农业应用的优势推广不足，导致农民对自动农机不重视，这是自动化控制技术在我国农村地区发展缓慢的重要原因。近些年，随着科技的发展，自动控制技术在我国农业机械领域有了一定的发展，再加上政府有关部门的宣传推广让农民对自动技术也有所了解。但是，受一些客观因素（帮扶程度不够、宣传力度不足和人们接受程度等）的影响，导致我国自动控制技术在农业领域中的应用相比于发达国家还差许多，不能发挥其全部的优势。因此，重视自动控制技术在农业机械领域的应用推广是非常重要的，政府相关部门可以出台相应的帮扶政策，为我国农业自动化发展提供政策帮扶、资金帮扶等[5]。

3.2 在农业领域中的应用不全面

在我国农业发展历史中，自动控制技术的应用时间较短，虽然有了一定的发展，但是与国外农业现代化发展较好的国家相比，还是存在很大的差距。当前，我国自动化技术发展相对滞后，农业生产系统的自动化水平偏低，这些都是造成我国农业现代化发展速度慢的主要原因。除此之外，我国在规定自动化标准方面相比于农业发达国家也是相对滞后的，再加上我国农耕面积分布广泛且自然环境复杂多样使得自动控制技术在农业机械领域的应用受到影响。当前，农业领域的自动化机械农产品多适用于平原地区，而自然环境相对复杂的山区会削弱自动化农机带来的优势。

4 自动控制技术在农业机械领域中的应用

4.1 在农业灌溉环节中的应用

水是万物生长的必需品，在农业生产领域中水源更是农业生产中的核心和基础。我国的农耕文明已经发展了几千年，这对现代灌溉技术的发展给予了重要的启示。随着科技的发展，自动化技术不断成熟，其在农业领域中的应用也不断加深，对传统农业生产的灌溉模式产生了很大的影响。在农业生产灌溉环节中应用自动化控制技术，可以提高农业劳作的效率，同时还可以对植物的生长进行实时监测，实现对农作物的独立检测功能，从而优化农作物的各项生长指标，最后将系统的工作结果传送到中央控制系统中。将自动控制技术应用到农业生产的灌溉环节中，可以利用机械系统监控和记录植物的生长情况，再根据该情况选择最佳的灌溉方式、时间等，为农作物的高产提供保障。在我国农业的发展历史中水资源起到了举足轻重的作用，我国传统的农耕模式多采用人工灌溉的方式，劳动人民根据农作物的生产周期进行灌溉，该方式的进行主要依靠人工劳作，这就会消耗大量的劳动力，导致农民的种植压力较大。久而久之，就会出现灌溉不及时，对农作物的产量造成影响[6]。

4.2 自动施肥控制技术

灌溉是农业生产中的基础环节，施肥则是重要环节，施肥与产量之间具有重要的关系。随着自动化技术的发展，在施肥环节中也应该利用自动化技术提高化肥的使用效率。同时，利用计算机控制技术，将灌溉环节和施肥环节相结合，通过对双方压力的控制，实现肥料和溶液的结合，从而提高灌溉和施肥的自动化、智能化程度。自动控制技术在农业施肥环节中的应用，可以大量减少人工和时间成本，同时还可以提高肥料的使用率和农作物产量，是我国农业走向现代化的重要发展阶段。

4.3 自动化温室控制技术

温室大棚在我国北方农业生产占有重要的位置，它可以控制温度，并且可以缩短农作物的生产周期。将自动控制技术应用到温室控制技术中，对温室大棚温度、湿度等进行实时调控，可以帮助农民实现全年种植农产品，同时还可以提高农作物的成活率和产量。在实际应用中，利用计算机系统，对温室中农作物生长各个环节数据进行统计、分析，并实施自动化监控，对温室大棚中温湿度、二氧化碳含量等进行详细分析，以便于为农作物生产创造出更加适宜的条件。

4.4 无土栽培技术

无土栽培技术是利用科技手段，将植物或者农作物在营养液中进行培养。无土栽培技术的出现，可以改变传统培育方式，也可以摆脱传统土培模式的束缚，更好地保护耕地。将自动控制技术应用在无土栽培中，主要是借助计算机系统对作物整个生长过程进行监控。无土栽培技术中，农作物在不同的生长周期需要的营养不同，利用自动控制技术对其进行监控，可以更好地查看农作物的生长情况，科学地为农作物进行营养添加，使其获得更好的生长、更多的产量。

5 结束语

综上所述，农业机械化是改变我国传统农业的重点，是实现农业现代化发展重要条件。随着我国农业改革的不断发展，自动化控制技术在农业机械领域中的应用不断提高，从而推动了我国农业生产的现代化发展，使得农业生产朝着数字化、智能化方向更进一步。这些技术的发展在很大程度上提高了我国农作物生产的效率，节约时间成本和提高生产效率，同时还提高了农业机械的安全运行水平[7]。在农业生产中，农民借助自动化节水灌溉技术、自动施肥控制技术以及自动化温室控制技术等，可以提高农作物的产量和资源利用率，这对农业环境保护、土地资源保护以及推动我国农业向着可持续发展具有重要意义。