魏学礼
- 作品数：24 被引量：135H指数：8
- 供职机构：国家农业信息化工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划北京市自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术理学更多>>
- 四要素变量施肥机肥箱施肥量控制算法设计与试验被引量：9
- 2018年
- 针对黑龙江农垦地区垄作玉米施肥过程中遇到的肥料分层问题,设计了一种四要素变量施肥控制系统。系统采用电液比例控制技术,主要由液晶显示终端、变量施肥控制器、4路液压马达和编码器、4路排肥机构(排肥轴和外槽轮)和GNSS模块组成。为了实现氮肥、磷肥、钾肥和微肥的一次性及时、准确施用,提出了一种基于复合交叉原则的各路施肥量确定策略,基于PID技术设计了液压马达控制算法。根据用户在变量施肥控制软件中设置的目标施肥量,系统自动确定各肥箱精确施肥量,基于PID液压马达控制算法,实时计算4路液压马达的目标转速,同步向控制器发送4路转速指令,一次性完成氮肥、磷肥、钾肥和微肥4种肥料的同步变量施用。为了验证各路施肥量控制算法的效果,分别进行了PID算法响应时间和精度试验、变量施肥系统单质肥排肥性能验证试验和作业条件下各肥箱施肥量控制算法验证试验。试验结果表明,基于PID技术的排肥轴转速控制算法响应时间不大于0. 5 s;变量施肥系统单质肥排肥性能误差绝对值不大于3%;作业条件下各路施肥量控制算法显著减少了氮素的施用量,实现了氮肥、磷肥、钾肥的精确投入。四要素变量施肥机各路施肥量控制算法完全满足了垦区玉米施肥精确、均匀施用的要求。
- 安晓飞王晓鸥付卫强魏学礼武广伟李立伟
- 关键词：变量施肥施肥量PID控制
- 基于姿态实时监测的多路精准排肥播种控制系统研究被引量：14
- 2018年
- 针对现有精准排肥播种控制系统缺少对机具姿态进行监测判别的现状,在现有精准排肥播种控制系统架构基础上,增加了机具作业姿态实时监测模块,使系统可以根据机具的实时前进速度和作业姿态自动控制排肥量和播种量,减少人员对系统的操作。该系统主要由车载控制终端、PID控制器、多路集成比例阀、光电转速测试码盘、机具姿态解析模块、机具位置与速度解析模块、液压马达等组成,其中机具姿态解析模块采用MPU6050芯片实时测量下拉杆与机架的俯仰角,应用STM32F103MCU芯片实时获取MPU6050芯片的输出数据,并反馈到车载控制终端,封装后的机具姿态解析模块安装在拖拉机三点悬挂的下拉杆中部,对下拉杆与水平面的夹角数据进行实时记录和反馈,判别机具的作业姿态是否处于工作状态。将该控制系统安装在小麦基肥精准分层施肥播种机上,在北京市昌平区小汤山国家精准农业研究示范基地,对该控制系统进行静态标定和动态试验,以检测可靠性和稳定性。静态标定试验结果显示,马达转速与系统的排肥排种量存在一元线性关系,此时浅层肥料、深层肥料和种子的单圈排量分别为16. 97、29. 31、11. 2 g;姿态标定结果表明,设置临界角为5. 3°时,系统的机具姿态提示信息正确,能够满足姿态监测的要求;动态试验表明,机具工作状态下,浅层肥料、深层肥料和种子排量变异系数分别为3. 5%、3. 8%和3%,3路的排量偏差都控制在5%以内,机具抬升状态下,排肥排种轴处于静止状态,说明该系统的运行过程总体比较稳定,能够满足小麦基肥分层施肥播种机具的精量排肥排种的作业要求,同时能够减少人为操作流程。
- 祝清震武广伟罗长海魏学礼王晓鸥孟志军
- 关键词：播种系统设计
- 基于双尺度三维数字化数据的设施园艺植物三维重建方法
- 本发明公开了一种基于双尺度三维数字化数据的设施园艺植物三维重建方法，属于计算机图形技术领域，包括以下步骤：S1、获取设施园艺植物主茎和叶柄的形态特征信息；S2、利用所述形态特征信息重建所述设施园艺植物主茎和叶柄的三维网格...
- 郭新宇陆声链赵春江杜建军魏学礼
- 文献传递
- 三维点云孔洞修补算法及在植物形态重建中的应用被引量：9
- 2013年
- 基于三维点云的重建是植物形态建模的重要方法之一。但由于植物形态具有的多样性和复杂性,通过三维激光扫描仪直接获取的点云数据或通过立体视觉技术从图像序列恢复的植物三维网格模型中,往往存在缺失数据并产生各种各样的孔洞等问题。为此,系统介绍了当前的孔洞修补的主要方法,剖析了其优缺点,并对相关算法在植物三维点云孔洞修补上的适用性及其中存在的问题进行了分析和总结。
- 岳杰陆声链孙智慧郭新宇魏学礼
- 关键词：植物形态点云数据三维建模孔洞修补三角网格
- 一种施肥机及施肥方法
- 本发明提供一种施肥机及施肥方法，施肥机包括施肥机作业状态监测装置、处理器、至少两个用于盛放肥料的料箱、至少两个用于排肥的排肥机构和至少两个驱动装置；每个料箱上设有排肥口，每个排肥机构与每个料箱的排肥口对应设置，施肥机作业...
- 付卫强魏学礼丛岳李由吉江涛安晓飞孟志军
- 文献传递
- 一种分层精准施肥播种机及其控制方法
- 本发明实施例提供一种分层精准施肥播种机及其控制方法，分层精准施肥播种机包括机架、旋耕装置、施肥装置和播种装置；旋耕装置转动地设置于机架上；施肥装置和播种装置均设置于机架上，施肥装置设置有深层肥排口和浅层肥排口，播种装置设...
- 武广伟陈立平孟志军安晓飞付卫强魏学礼高娜娜董建军李立伟张安琪
- 文献传递
- 番茄植株三维形态精确重构研究被引量：17
- 2012年
- 为实现番茄形态的数字化设计与可视化模拟,通过对番茄进行长期的观察测量与分析,提出了对实测数据统计分析的基础上进行器官模板分类的几何建模方法。对叶片和侧枝进行了分类,每种分类都建立模板库。依据番茄器官的主要形态特征,提取器官几何模型的主控参数。结合模板技术实现了番茄主要器官和植株三维形态结构的交互式设计软件。所提出的基于番茄器官几何模型的植株结构交互式设计方法所构建的模型呈现多态性,并且对模型和对应的真实植株的垂直投影叶面积与总叶面积的比值进行了计算,分别为0.478 8和0.483 2,其误差为0.91%,具有较高的真实感效果。该设计方法易于结合农学知识,且满足番茄形态多样化的数字化设计要求,对形态结构复杂的园艺作物几何建模具有一定的参考价值。
- 袁晓敏赵春江温维亮郭新宇陆声链魏学礼
- 关键词：番茄交互设计
- 基于处方图的垄作玉米四要素变量施肥机作业效果评价被引量：8
- 2017年
- 为了进一步提高肥料利用率,解决黑龙江垦区垄作玉米施肥作业过程中由于颗粒肥密度不同而造成的肥料分层问题,基于沃尔2BJM施肥机,设计了一套适合垄作玉米四要素变量施肥的控制系统。系统集成了亚米级差分GNSS装置,采用电液比例控制技术分别控制4路排肥轴转速。系统根据用户设置的目标施肥量,实时计算液压马达的目标转速,并同步向肥料控制器发送转速指令。控制器通过光电编码器反馈的马达转速信号,调节比例阀开度,一次完成氮肥、磷肥、钾肥和微肥4种单质肥同步变量施用。田间试验结果表明,各路施肥管误差均小于3.00%,变异系数均小于0.05;与传统施肥机同期作业效果对比表明,玉米株高、叶干质量、地上生物量以及SPAD值与传统施肥区并无明显差异,但变量施肥减小了田块中玉米株高、叶干质量、地上生物量以及SPAD的空间差异性。尿素施用量由217 kg/hm^2减少到了150 kg/hm^2,减少了30.88%;二胺由232 kg/hm^2减少到了200 kg/hm^2,减少了13.79%;钾肥由原来的79 kg/hm^2增加到了108 kg/hm^2,增加了36.70%。肥料的投入成本减少了160元/hm^2,变量施肥测产数据为12 200 kg/hm^2,产量增加了217 kg/hm^2,较传统施肥区增产1.78%,收入增加508元/hm^2。综合考虑系统误差、玉米生长指标和最终产量数据,基于处方图的垄作玉米四要素变量施肥机满足黑龙江垦区玉米施肥作业实际要求,有效解决了肥料分层问题,显著提高了肥料利用率。
- 安晓飞安晓飞付卫强魏学礼王培
- 关键词：变量施肥精准农业控制系统
- 一种定量施肥机
- 本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种定量施肥机，包括施肥机本体、肥箱、施肥机导肥单元、施肥机调整单元、测速单元和控制系统，肥箱设于施肥机本体上，施肥机导肥机构设于肥箱的下方，与肥箱的出肥口连接，施肥量调整单元设于肥箱...
- 安晓飞武广伟高娜娜陈立平孟志军付卫强董建军丛岳魏学礼
- 文献传递
- 农机深松作业质量评价方法及装置
- 本发明实施例提供一种农机深松作业质量评价方法及装置，将多个用于评价农机深松作业质量的特征顺序组成特征向量，将每个特征对应的权重值顺序组成权重矩阵，将特征向量进行归一化处理，然后将归一化的特征向量与权重矩阵的转置矩阵相乘，...
- 王培孟志军陈竞平杜经纬魏学礼吴春江
