一种营养钵装土装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711100621.7 (22)申请日 2017.11.10 (71)申请人 苏州科技大学 地址 215009 江苏省苏州市高新区科锐路1 号 (72)发明人 仝旭 殷振 钱蜜 黄钰文 刘延铭 陈霞 金薇蕊 钱正龙 徐凯文 荣佳诚 (51)Int.Cl. A01G 9/08(2006.01) (54)发明名称 一种营养钵装土装置 (57)摘要 本发明公开了一种营养钵装土装置， 包括粉 碎泥土部分， 传送泥土部分， 装土部分， 运送营养 钵部分， 控制部分。 粉碎泥土部分包括。

2、下土斗外 箱， 粉碎刀， 粉碎刀轴， 外箱固定板， 底盘， 电动 机， 电动机输出轴， 减速器， 主动轮， 从动轮， 轮 带， 定向轮， 万向轮； 传送泥土部分包括： 电动机， 减速器， 电动机固定架， 长筒， 支撑钉， 螺旋轴， 电 动机输出轴， 小带轮， 大带轮， 轮带； 装土部分包 括： 装土箱， 圆孔， 泥土限速板， 步进电机， 步进电 机支架， 距离板， 中空丝杆， 丝杠， 泥土挡板， 装土 箱底部支撑板， 滑轨， 装土箱支撑柱； 运送营养钵 部分包括万向轮， 营养钵箱体， 把手， 定向轮， 导 轨； 该装置使用方便、 减轻劳动量、 装土高效、 具 有很高的市场应用前景。 权利要求书。

3、2页 说明书6页 附图5页 CN 107593171 A 2018.01.19 CN 107593171 A 1.一种营养钵装土装置， 其特征在于， 包括粉碎泥土部分， 传送泥土部分， 装土部分， 运 送营养钵部分， 控制部分； 传送泥土部分设置于粉碎泥土部分的下土斗外箱的右侧， 装土部分设置于传送泥土部 分长筒出土口下方， 运送营养钵部分设置在装土部分下方； 控制部分设置在装土部分外侧； 粉碎泥土部分包括： 下土斗外箱， 粉碎刀， 粉碎刀轴， 外箱固定板， 底盘， 电动机， 电动机 输出轴， 减速器， 主动轮， 从动轮， 轮带， 定向轮， 万向轮； 下土斗外箱内设置有粉碎刀和粉碎 刀轴； 粉。

4、碎刀和粉碎刀轴的轴心线重合； 外箱固定板连接底盘和下土斗外箱； 电动机设置在 底盘上， 电动机输出轴前端设置有减速器， 主动轮设置在电动机输出轴上， 下土斗外箱内粉 碎刀轴伸出外箱的一侧设置从动轮， 主动轮与从动轮之间设置有轮带； 传送泥土部分包括： 电动机， 减速器， 电动机固定架， 长筒， 支撑钉， 螺旋轴， 电动机输出 轴， 小带轮， 大带轮， 轮带； 电动机通过电动机固定架设置于长筒的上方； 减速器设置在电动 机的前端； 支撑钉一端连接螺旋轴， 另一端连接长筒壁； 长筒内部设置有螺旋轴， 长筒的中 心轴线与螺旋轴的中心轴线相互重合； 电动机输出轴的最右端设置有小带轮， 螺旋轴的最 右端。

5、设置有大带轮， 小带轮与大带轮之间设置有轮带； 长筒上设置有长筒出土口； 装土部分包括： 装土箱， 圆孔， 泥土限速板， 步进电机， 步进电机支架， 距离板， 中空丝 杆， 丝杠， 泥土挡板， 装土箱底部支撑板， 滑轨， 装土箱支撑柱； 装土箱设置在长筒出土口的 下方； 装土箱内设置有圆孔； 泥土限速板设置于圆孔中； 步进电机通过步进电机支架设置于 装土箱的右侧， 距离板设置在装土箱左侧； 步进电机的输出轴是中空丝杆； 丝杠的一端与中 空丝杆相连接， 丝杠的另一端与泥土挡板相连接； 装土箱的底端三侧设置有支撑板， 支撑板 的内侧设置有滑轨； 装土箱支撑柱设置在装土箱下端； 运送营养钵部分包括万。

6、向轮， 营养钵箱体， 把手， 定向轮， 导轨； 在营养钵箱体上方设置 有营养钵放置孔洞， 营养钵箱体的一侧设置有把手； 营养钵箱体上端设置有6-24个放置营 养钵的营养钵放置孔洞， 营养钵箱体的侧壁上设置有导轨， 与装土部分底部的支撑板内侧 设置的滑轨配合， 装土箱的圆孔的轴心线和营养钵放置孔洞的轴心线重合； 控制部分包括： 驱动电源， 单片机， 步进电机驱动器， 转速传感器， 光电传感器； 驱动电 源， 单片机和步进电机驱动器设置在装土箱的外壁上； 转速传感器设置在步进电机的前端； 光电传感器设置在距离板上。 2.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特征在于， 粉碎泥土部分的底盘下端左。

7、 侧设置有定向轮， 定向轮具有自锁的功能； 运送营养钵部分的下端右侧设置有万向轮， 万向 轮具有自锁功能。 3.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特征在于， 外箱固定板和底盘采用螺纹 连接， 外箱固定板和下土斗外箱采用螺纹连接； 支撑钉和螺旋轴采用螺纹连接， 支撑钉和长 筒也采用螺纹连接。 4.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特征在于， 螺旋轴的圆周设置有螺旋叶 片， 螺旋叶片的成型直径是124mm， 轴直径是60mm， 叶片宽是32mm， 螺旋角是27 。 5.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特征在于， 装土箱内部的圆孔与营养钵 推车上的营养钵放置孔洞数目相同； 。

8、泥土挡板设置于装土箱支撑柱的内侧； 装土箱的上端 部分， 从顶端向下0.3m-1m处是透明的PVC板； 泥土挡板与装土箱之间设置有滑轨。 6.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特征在于， 营养钵推车上的营养钵放置 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107593171 A 2 孔洞直径是12-25cm， 深度是10-25cm， 营养钵的容积是1130-12266cm3； 装土箱的圆孔最右 侧的直径是15-25cm， 从右侧向左侧的圆孔直径每列增加2-5cm。 7.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特征在于， 装土部分圆孔中的泥土限速 板上有5-12个直径2-5cm的孔， 。

9、限制下落的泥土量为30-300cm3/s。 8.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特征在于， 单片机中设计有智能控制 器-PID的控制泥土挡板移动过程的智能控制系统， 所述的智能控制系统由神经网络PID调 节器组成， 通过神经网络PID调节器对步进电机转速以及泥土挡板位置的控制系统， 实现对 泥土挡板移动过程中位置变化时候的实时控制； 其中神经网络PID调节器作为神经网络PID 下次调节的输入， 神经网络PID的调节器的输出作为控制步进电机下一次推动泥土挡板速 度的调节量， 光电传感器和转速传感器的输出作为神经网络PID调节器的反馈量。 9.根据权利要求1所述一种营养钵装土装置， 其特。

10、征在于， 控制部分还可以采用PLC， ARM控制系统来代替单片机来实现其控制功能； 伺服电机可以替代步进电机实现其功能。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107593171 A 3 一种营养钵装土装置 技术领域 0001 本发明涉及农用机械的领域， 具体说是一种营养钵装土装置。 背景技术 0002 现在大多数用来育苗和培养花卉的营养钵还是依靠传统的劳动作业方式， 人工将 泥土拍碎， 然后一点点装入营养钵中， 这样重复的劳动工作量很大， 使得营养钵装土的效率 很低。 为了解决目前存在的这些问题， 本发明针对碎土， 传送， 装土， 运送等一系列的问题设 计了本专利。 本发明可以在极短的时。

11、间内一次完成多个营养钵的装土， 并且装土均匀， 通过 营养钵推车运送， 大大的减轻了人们的劳动量， 提高了工作效率。 发明内容 0003 本发明的目的是针对上述现有技术中的不足， 提供一种效果更好的一种营养钵装 土装置， 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 0004 一种营养钵装土装置， 其特征在于， 包括粉碎泥土部分， 传送泥土部分， 装土部分， 运送营养钵部分， 控制部分； 传送泥土部分设置于粉碎泥土部分的下土斗外箱的右侧， 装土 部分设置于传送泥土部分长筒出土口下方， 运送营养钵部分设置在装土部分下方； 控制部 分设置在装土部分外侧。 0005 粉碎泥土部分包括： 下土斗外箱， 粉碎。

12、刀， 粉碎刀轴， 外箱固定板， 底盘， 电动机， 电 动机输出轴， 减速器， 主动轮， 从动轮， 轮带， 定向轮， 万向轮； 下土斗外箱内设置有粉碎刀和 粉碎刀轴； 粉碎刀和粉碎刀轴的轴心线重合； 外箱固定板连接底盘和下土斗外箱； 电动机设 置在底盘上， 电动机输出轴前端设置有减速器， 主动轮设置在电动机输出轴上， 下土斗外箱 内粉碎刀轴伸出外箱的一侧设置从动轮， 主动轮与从动轮之间设置有轮带。 0006 传送泥土部分包括： 电动机， 减速器， 电动机固定架， 长筒， 支撑钉， 螺旋轴， 电动机 输出轴， 小带轮， 大带轮， 轮带； 电动机通过电动机固定架设置于长筒的上方； 减速器设置在 电动。

13、机的前端； 支撑钉一端连接螺旋轴， 另一端连接长筒壁； 长筒内部设置有螺旋轴， 长筒 的中心轴线与螺旋轴的中心轴线相互重合； 电动机输出轴的最右端设置有小带轮， 螺旋轴 的最右端设置有大带轮， 小带轮与大带轮之间设置有轮带； 长筒上设置有长筒出土口。 0007 装土部分包括： 装土箱， 圆孔， 泥土限速板， 步进电机， 步进电机支架， 距离板， 中空 丝杆， 丝杠， 泥土挡板， 装土箱底部支撑板， 滑轨， 装土箱支撑柱； 装土箱设置在长筒出土口 的下方； 装土箱内设置有圆孔； 泥土限速板设置于圆孔中； 步进电机通过步进电机支架设置 于装土箱的右侧， 距离板设置在装土箱左侧； 步进电机的输出轴是。

14、中空丝杆； 丝杠的一端与 中空丝杆相连接， 丝杠的另一端与泥土挡板相连接； 装土箱的底端三侧设置有支撑板， 支撑 板的内侧设置有滑轨； 装土箱支撑柱设置在装土箱下端。 0008 运送营养钵部分包括万向轮， 营养钵箱体， 把手， 定向轮， 导轨； 在营养钵箱体上方 设置有营养钵放置孔洞， 营养钵箱体的一侧设置有把手； 营养钵箱体上端设置有6-24个放 置营养钵的营养钵放置孔洞， 营养钵箱体的侧壁上设置有导轨， 与装土部分底部的支撑板 说 明 书 1/6 页 4 CN 107593171 A 4 内侧设置的滑轨配合， 装土箱的圆孔的轴心线和营养钵放置孔洞的轴心线重合。 0009 控制部分包括： 驱。

15、动电源， 单片机， 步进电机驱动器， 转速传感器， 光电传感器； 驱 动电源， 单片机和步进电机驱动器设置在装土箱的外壁上； 转速传感器设置在步进电机的 前端； 光电传感器设置在距离板上。 驱动电源将220V电压转换为5V的电压提供给单片机； 通 过杜邦线连接单片机和步进电机驱动器， 步进电机驱动器和步进电机； 单片机中存放有控 制步进电机的程序指令； 步进电机驱动器中设置有环形分配器， 保护电路， 传感器监控部 分； 通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度， 从而达到调速和定位的目的； 步进 电机驱动器是电脉冲转化为角位移的执行机构； 转速传感器和光电传感器检测步进电机的 转速形成半闭。

16、环控制。 0010 进一步的， 所述粉碎泥土部分的底盘下端左侧设置有定向轮， 定向轮具有自锁的 功能； 运送营养钵部分的下端右侧设置有万向轮， 万向轮具有自锁功能。 0011 进一步的， 所述外箱固定板和底盘采用螺纹连接， 外箱固定板和下土斗外箱采用 螺纹连接； 支撑钉和螺旋轴采用螺纹连接， 支撑钉和长筒也采用螺纹连接。 0012 进一步的， 所述螺旋轴的圆周设置有螺旋叶片， 螺旋叶片的成型直径是124mm， 轴 直径是60mm， 叶片宽是32mm， 螺旋角是27 。 0013 进一步的， 所述装土箱内部的圆孔与营养钵推车上的营养钵放置孔洞数目相同； 泥土挡板设置于装土箱支撑柱的内侧； 装土箱。

17、的上端部分， 从顶端向下0.3m-1m处是透明的 PVC板； 泥土挡板与装土箱之间设置有滑轨。 0014 进一步的， 所述营养钵推车上的营养钵放置孔洞直径是12-25cm， 深度是10-25cm， 营养钵的容积是1130-12266cm3； 装土箱的圆孔最右侧的直径是15-25cm， 从右侧向左侧的 圆孔直径每列增加2-5cm。 0015 进一步的， 所述装土部分圆孔中的泥土限速板上有5-12个直径2-5cm的孔， 限制下 落的泥土量为30-300cm3/s。 0016 进一步的， 所述单片机中设计有智能控制器-PID的控制泥土挡板移动过程的智能 控制系统， 所述的智能控制系统由神经网络PID。

18、调节器组成， 通过神经网络PID调节器对步 进电机转速以及泥土挡板位置的控制系统， 实现对泥土挡板移动过程中位置变化时候的实 时控制； 其中神经网络PID调节器作为神经网络PID下次调节的输入， 神经网络PID的调节器 的输出作为控制步进电机下一次推动泥土挡板速度的调节量， 光电传感器和转速传感器的 输出作为神经网络PID调节器的反馈量。 0017 进一步的， 所述控制部分还可以采用PLC， ARM控制系统来代替单片机来实现其控 制功能； 伺服电机可以替代步进电机实现其功能。 0018 进一步的， 所述传送泥土部分设置2-4个支撑钉分布在长筒上， 支撑钉一端连接螺 旋轴， 另一边连接长筒壁， 。

19、使螺旋轴在长筒中悬空。 0019 进一步的， 所述泥土挡板移动到距离距离板上光电传感器0.5cm-4cm处停止。 0020 进一步的， 所述控制部分的驱动电源将外部接入的220V的电压转换为5V的电压提 供给单片机控制步进电机。 0021 本发明的优点： 本发明的一种营养钵装土装置代替了传统人工对营养钵装土， 尤其对于大量的营养钵 装土有明显的效果， 该发明的一种营养钵装土装置性能可靠， 装土效果好， 适合在营养钵装 说 明 书 2/6 页 5 CN 107593171 A 5 土时使用。 实现了碎土， 传送泥土， 装土以及运送营养钵的一体化装置， 极大地减轻了人们 的工作量。 0022 营养。

20、钵装土装置的泥土挡板移动是基于PID的神经系统智能控制， 可以保持步进 电机的旋转速度达到稳定的值， 泥土挡板移动平稳， 增强系统的鲁棒性。 附图说明 0023 图1是本发明的一种营养钵装土装置装配图； 图2为本发明的一种营养钵装土装置粉碎泥土部分结构示意图； 图3为本发明的一种营养钵装土装置粉碎刀结构示意图； 图4为本发明的一种营养钵装土装置传送泥土部分结构示意图； 图5为本发明的一种营养钵装土装置装土部分结构示意图； 图6为本发明的一种营养钵装土装置运送营养钵部分结构示意图； 图7是本发明的一种营养钵装土装置螺旋轴图； 图8为本发明的一种营养钵装土装置电气控制流程图； 图9为本发明的一种营。

21、养钵装土装置电路图； 图10为本发明的一种营养钵装土装置智能控制系统图； 图中， 1-粉碎泥土部分， 2-传送泥土部分， 3-装土部分， 4-运送营养钵部分， 11-定向轮， 12-电动机输出轴， 13-减速器， 14-轮带， 15-电动机， 16-粉碎刀轴， 17-下土斗外箱， 18-粉碎 刀， 19-从动轮， 110-外箱固定板， 111-万向轮， 112-底盘， 113-主动轮， 21-电动机固定架， 22-电动机， 23-电动机输出轴, 24-支撑钉， 25-小带轮， 26-大带轮， 27-长筒出土口， 28-螺 旋轴， 29-长筒， 31-装土箱底部支撑板， 32-装土箱支撑柱， 3。

22、3-泥土挡板， 34-光电传感器， 35-距离板， 36-装土箱， 37-圆孔， 38-步进电机支架， 39-中空丝杆， 310-步进电机， 311-丝 杠， 41-定向轮， 42-营养钵箱体， 43-营养钵放置孔洞， 44-把手， 45-万向轮。 具体实施方式 0024 下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。 0025 本发明的一种营养钵装土装置具体操作使用步骤如下： 一种营养钵装土装置包括粉碎泥土部分1， 传送泥土部分2， 装土部分3， 运送营养钵部4 分， 控制部分； 传送泥土部分2设置于粉碎泥土部分1的下土斗外箱的右侧， 装土部分3设置 于传送泥土部分2长筒出土口27下方， 运送营。

23、养钵部分4设置在装土部分3下方； 控制部分设 置在装土部分3外侧； 所述的粉碎泥土部分1包括： 下土斗外箱17， 粉碎刀18， 粉碎刀轴16， 外 箱固定板110， 底盘112， 电动机15， 电动机输出轴12， 减速器13， 主动轮113， 从动轮19， 轮带 14， 定向轮11， 万向轮111； 下土斗外箱17内设置有粉碎刀18和粉碎刀轴16； 粉碎刀18和粉碎 刀轴16的轴心线重合； 外箱固定板110连接底盘112和下土斗外箱17； 电动机15设置在底盘 112上， 电动机输出轴12前端设置有减速器13， 主动轮113设置在电动机输出轴12上， 下土斗 外箱17内粉碎刀轴16伸出下土斗外。

24、箱17的一侧设置从动轮19， 主动轮113与从动轮19之间 设置有轮带14。 0026 所述的传送泥土部分2包括： 电动机22， 电动机固定架21， 长筒29， 支撑钉24， 螺旋 轴28， 电动机输出轴23， 小带轮25， 大带轮26， 轮带； 电动机22通过电动机固定架21设置于长 说 明 书 3/6 页 6 CN 107593171 A 6 筒29的上方； 支撑钉24一端连接螺旋轴28， 另一端连接长筒29壁； 长筒29内部设置有螺旋轴 28， 长筒29的中心轴线与螺旋轴28的中心轴线相互重合； 电动机输出轴23的最右端设置有 小带轮25， 螺旋轴的最右端设置有大带轮26， 小带轮25与。

25、大带轮26之间设置有轮带； 长筒29 上设置有长筒出土口27。 0027 所述的装土部分3包括： 装土箱36， 圆孔37， 泥土限速板， 步进电机310， 步进电机支 架38， 距离板35， 中空丝杆39， 丝杠311， 泥土挡板33， 装土箱底部支撑板31， 滑轨， 装土箱支 撑柱32； 装土箱36设置在长筒出土口27的下方； 装土箱36内设置有圆孔37； 泥土限速板设置 于圆孔37中； 步进电机310通过步进电机支架38设置于装土箱36的右侧， 距离板35设置在装 土箱36左侧； 步进电机输出轴是中空丝杆39； 丝杠311的一端与中空丝杆39相连接， 丝杠311 的另一端与泥土挡板33相连。

26、接； 装土箱36的底端三侧设置有装土箱底部支撑板31， 装土箱 底部支撑板31的内侧设置有滑轨； 装土箱支撑柱32设置在装土箱36下端。 0028 所述的运送营养钵部分4包括万向轮45， 营养钵箱体42， 把手44， 定向轮41， 导轨； 在营养钵箱体43上方设置有营养钵放置孔洞43， 营养钵箱体42的一侧设置有把手44； 营养 钵箱体42上端设置有6-24个放置营养钵的营养钵放置孔洞43， 营养钵箱体42的侧壁上设置 有导轨， 与装土部分3装土箱底部支撑板31内侧设置的滑轨配合， 装土箱36的圆孔37的轴心 线和营养钵放置孔洞43的轴心线重合。 0029 所述的控制部分包括： 驱动电源， 单。

27、片机， 步进电机驱动器， 转速传感器， 光电传感 器； 驱动电源， 单片机和步进电机驱动器设置在装土箱36的外壁上； 转速传感器设置在步进 电机310的前端； 光电传感器设置在距离板35上。 驱动电源将220V电压转换为5V的电压提供 给单片机； 通过杜邦线连接单片机和步进电机驱动器， 步进电机驱动器和步进电机310； 单 片机中存放有控制步进电机的程序指令； 步进电机驱动器中设置有环形分配器， 保护电路， 传感器监控部分； 通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度， 从而达到调速和定 位的目的； 步进电机驱动器是电脉冲转化为角位移的执行机构； 转速传感器和光电传感器 34检测步进电机的转。

28、速形成半闭环控制。 0030 所述螺旋轴的圆周设置有螺旋叶片， 螺旋叶片的成型直径是124mm， 轴直径是 60mm， 叶片宽是32mm， 螺旋角是27 。 所述装土箱内部的圆孔与营养钵推车上的营养钵放置 孔洞数目相同； 泥土挡板设置于装土箱支撑柱的内侧； 装土箱的上端部分， 从顶端向下 0.3m-1m处是透明的PVC板； 泥土挡板与装土箱之间设置有滑轨。 所述营养钵推车上的营养 钵放置孔洞直径是12-25cm， 深度是10-25cm， 营养钵的容积是1130-12266cm3； 装土箱的圆 孔最右侧的直径是15-25cm， 从右侧向左侧的圆孔直径每列增加2-5cm。 所述装土部分圆孔 中的泥。

29、土限速板上有5-12个直径2-5cm的孔， 限制下落的泥土量为30-300cm3/s。 所述控制 部分的驱动电源将外部接入的220V的电压转换为5V的电压提供给单片机控制步进电机。 0031 将一种营养钵装土装置按图1所示的位置摆放， 准备工作。 接通电源， 两个Y132M-4 三相异步电机15,22开始工作， Y132M-4三相异步电机15的输出轴12通过减速器13使电机输 出轴的转速达到800r/min， 然后经过主动轮113， 从动轮19， 轮带14将旋转由粉碎刀轴16传 递给粉碎刀18， 让粉碎刀18在下土斗外箱17中高速旋转粉碎运来的泥土。 运来的泥土大多 呈块状所以需要粉碎。 粉碎。

30、泥土部分的底盘112轮子， 左边是定向轮11， 右边是万向轮111。 定向轮11可以通过自锁锁死， 所以在装土的时候， 装土部分就固定位置， 方便泥土从下土斗 外箱17上方倒入。 当泥土都被粉碎过后， 会落到下土斗外箱17的下方， 下土斗外箱17的下方 说 明 书 4/6 页 7 CN 107593171 A 7 有一定的斜度， 方便粉碎后的泥土下落。 下土斗外箱17通过两块外箱固定板110， 固定在碎 土部分的底盘112上。 传送泥土部分的长筒29的左端与下土斗外箱17的下方通过螺母相互 连接； 粉碎后的泥土下落到下土斗外箱17下的时候， 由Y132M-4三相异步电机22， 通过减速 器， 。

31、输出轴23， 小带轮25， 大带轮26， 轮带带动螺旋轴28的旋转。 0032 长筒29便通过旋转的螺旋轴28的螺旋叶片把粉碎后的泥土传送到长筒29的上方， 粉碎后的泥土到长筒出土口27落下， 进入装土部分3。 粉碎的泥土通过长筒出土口27倒入装 土部分， 进入装土部分的12个圆孔37， 然后到达装土箱36下方的时候泥土挡板33挡住泥土， 暂不下落到营养钵推车中。 装土箱36上端是利用透明的PVC的材料板做的， 可以观察泥土到 达12个圆孔37的位置。 当12个圆孔37充满泥土的时候， 按下步进电机310的开关， 丝杠311的 一端与步进电机310的中空丝杆39相连接， 丝杠311的另一端与泥。

32、土挡板33固定连接。 0033 当开关打开时候， 步进电机310正转， 中空丝杆39原地旋转， 与之配合的丝杠311前 移， 从而推动了泥土挡板33前移， 然后泥土以120cm3/s下落到营养钵中。 当泥土挡板33全部 离开12个圆孔37， 到达距离板35的2cm处的时候， 距离板35上有安装一个光电传感器34， 光 电传感器34感应到泥土挡板33在距离到距离板2cm的时候便给控制程序反馈信号， 让步进 电机310停止转动， 泥土挡板33保持不动， 这时粉碎的泥土继续在12个圆孔37下落到营养钵 推车的营养钵中。 当我们在程序中内设定的时间值50s达到的时候， 控制程序便给步进电机 310发出。

33、反转的指令， 让泥土挡板33移动回去， 继续阻隔泥土。 0034 当阻隔完成后， 营养钵推车上的12个营养钵就被恰好装满了。 控制程序里面的时 间的设定是经过反复试验进行设定的时间值， 而且根据PID在程序中的算法， 会给步进电机 310赋予一定的转速， 稳定地推动泥土挡板33， 光电传感器34和转速传感器作为半闭环信息 反馈给控制系统。 神经网络PID调节器会保持步进电机310旋转在一定值上下浮动不大， 趋 于稳定， 从而保证12个圆孔37的传送泥土时间达到稳定， 恰好装满营养钵。 神经网络PID会 通过自我学习， 保证步进电机310的转速和装土的时间在稳定值， 增强系统的鲁棒性。 0035。

34、 营养钵的推车箱体上有12个放置营养钵的孔洞， 而且营养钵推车的箱壁上设有导 轨与装土部分箱底部支撑板内侧的滑轨相配合， 使营养钵推车的12个营养钵放置孔洞43的 位置与装土部分的12个圆孔位置正好对齐， 轴心线重合。 0036 神经网络PID调节器的设计： 神经网络PID调节器的作用主要是稳定步进电机的转速， 使步进电机在一定转速值浮 动误差范围减小， 从而控制泥土挡板的移动速度， 控制泥土的下落时间， 使每次装土的操作 所用的时间更加稳定， 装土效果更好， 增强系统鲁棒性。 0037 神经网络PID调节器控制器主要负责调节步进电机310的转速， 使泥土挡板33到达 指定的位置， 然后停留1。

35、0s时间， 等待时间到达控制程序下达给步进电机310的反转命令， 带 动泥土挡板33回到原先位置， 提高泥土挡板33到达距离板35前端的准确性和快速性。 神经 网络PID调节器有3个输入Xi(t)(i=1,2,3),状态变换器的输入反映的是期望泥土挡板33到 距离板35前端以及控制给定的偏差状态， 若设置泥土挡板33到达距离板35的控制住目标值 和泥土挡板33的实际位置值， 他们的偏差为e(t),经过转换器后转换成为神经元学习控制 所需要的状态X1,X2,X3在这里的性能指标为： 说 明 书 5/6 页 8 CN 107593171 A 8 神经元通过关联搜索来产生控制泥土挡板33位置的信号，。

36、 即自适应神经元的输出控制 泥土挡板33的位置信号u(t)为： 为了反映神经元对外界信号的响应能力， 神经元重要的特征就是要通过不断的学习使 获得的知识结构适应泥土挡板33的实际位置的变化， 通过修改自身的权系数来进行的， 采 用了有监督的Hebb学习算法。 0038 以上是本发明的较佳实施例， 凡依本发明技术方案所作的改变， 所产生的功能作 用未超出本发明技术方案的范围时， 均属于本发明的保护范围。 说 明 书 6/6 页 9 CN 107593171 A 9 图1 图2 说 明 书 附 图 1/5 页 10 CN 107593171 A 10 图3 图4 说 明 书 附 图 2/5 页 11 CN 107593171 A 11 图5 图6 说 明 书 附 图 3/5 页 12 CN 107593171 A 12 图7 图8 说 明 书 附 图 4/5 页 13 CN 107593171 A 13 图9 图10 说 明 书 附 图 5/5 页 14 CN 107593171 A 14 。