智能控制工程在農(nóng)業(yè)科技中的應(yīng)用——評(píng)《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)研究》

《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)研究》

作者：應(yīng)向偉

出版社：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社

ISBN：9787518928491

農(nóng)業(yè)是與國(guó)家發(fā)展緊密相連的核心產(chǎn)業(yè)，也是支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與文明發(fā)展的中堅(jiān)力量。近年來，伴隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)等一系列高新技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)都迎來了巨大的發(fā)展機(jī)遇，我國(guó)農(nóng)業(yè)也邁向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，展開了農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新革命，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技手段創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)得到越來越好的發(fā)展。其中智能控制工程技術(shù)作為智能控制理論與機(jī)械電子工程結(jié)合的科學(xué)產(chǎn)物，可以有效降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率，減少外界環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。本文將結(jié)合應(yīng)相偉、吳巧玲等人編著的《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)研究》一書，深入了解我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向，掌握農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容，由此對(duì)智能控制工程在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技中的應(yīng)用情況展開詳細(xì)分析與闡述。

《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)研究》是科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社2017年出版發(fā)行的一部農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究著作，共九章，主要涵蓋了農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)的發(fā)展情況、企業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)概述，以及農(nóng)業(yè)裝備自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)、土壤信息采集和分析技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品分級(jí)分選技術(shù)等一系列智能化技術(shù)的專利分析，并在結(jié)尾部分加入了作者對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展前景的相關(guān)分析與數(shù)據(jù)采集、加工內(nèi)容。總體來看，該書的研究?jī)?nèi)容涉及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，不僅清楚地梳理了智能農(nóng)業(yè)裝備的政策資訊和市場(chǎng)信息，還深入分析與探討了國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)裝備智能技術(shù)的研究情況和發(fā)展水平，為我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，農(nóng)業(yè)裝備企業(yè)的提升、研發(fā)和創(chuàng)新提供了有效的參考借鑒。

一、智能控制技術(shù)概述

智能控制技術(shù)誕生于上世紀(jì)六十年代，是一種通過高階控制理論來解決復(fù)雜控制問題的高新科學(xué)技術(shù)，隨著對(duì)其研究的不斷深入與發(fā)展，智能控制技術(shù)在近幾十年逐漸趨于成熟，并且在各行各業(yè)及相關(guān)專業(yè)科研領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、工業(yè)過程控制技術(shù)、交通運(yùn)輸控制技術(shù)等等。智能控制技術(shù)的主要特點(diǎn)有：第一，以高階控制為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的全局控制且具有良好的容錯(cuò)能力；第二，主要基于整體優(yōu)化與功能性的視角對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、綜合，有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織和自協(xié)調(diào)等特點(diǎn)，同時(shí)具有一定的決策判斷能力和自我修復(fù)能力；第三，智能控制系統(tǒng)可以采用定量控制、定性決策與閉環(huán)控制相結(jié)合的多模態(tài)控制方式，能夠有效實(shí)現(xiàn)預(yù)定控制目標(biāo)。

二、我國(guó)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展情況

農(nóng)業(yè)裝備是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)中不可或缺的重要組成，也是推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要力量。長(zhǎng)期以來，由于我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型工作起步較晚，農(nóng)業(yè)科技發(fā)展進(jìn)程相較于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家而言還稍顯落后，所以仍面臨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不佳、產(chǎn)量不高和生產(chǎn)效率低下等諸多問題。然而，近年來在我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力穩(wěn)健提升的支持下，國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)科技的建設(shè)與發(fā)展愈發(fā)重視，農(nóng)業(yè)裝備的智能化技術(shù)獲得有效提高，并且隨著物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，推動(dòng)著農(nóng)業(yè)裝備向智能化方向發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提高。其中智能控制技術(shù)憑借著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論、模糊邏輯、人工智能等專業(yè)科學(xué)知識(shí)的有效融合，成為農(nóng)業(yè)科技智能化發(fā)展的重要促進(jìn)力量，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備中的應(yīng)用日益廣泛。

三、智能控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用

（一）智能播種機(jī)。智能播種機(jī)主要是由變量控制器、傳感器、計(jì)算機(jī)、基本播料機(jī)、GPS等部分構(gòu)成，通過調(diào)節(jié)播種機(jī)轉(zhuǎn)速來控制投放種子與化肥的數(shù)量，完成播種。其應(yīng)用過程主要是將播種和施肥的設(shè)計(jì)方案輸入計(jì)算機(jī)中，通過GPS與設(shè)計(jì)方案中的信息相比對(duì)，獲取正確的位置情況，再利用計(jì)算機(jī)向播種機(jī)發(fā)出指令，以改變轉(zhuǎn)速的方式來控制播種機(jī)的前進(jìn)速度與割幅寬度，最終實(shí)現(xiàn)控制播種情況的工作目的。智能播種機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中可以有效減少人工成本，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)。

（二）智能控溫系統(tǒng)。智能控溫系統(tǒng)是基于日照溫室原理，融合了智能傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)所形成的智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備，它可以通過調(diào)節(jié)不同的控制設(shè)備，改變光照、濕度、溫度和CO2濃度等環(huán)境因素來為不同植物提供最適合的生長(zhǎng)環(huán)境。其應(yīng)用原理主要是利用不同傳感器來檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境中各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)際情況及變化值，將數(shù)據(jù)通過信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)中進(jìn)行計(jì)算分析比對(duì)，再通過不同的控制程序?qū)κ覂?nèi)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，從而為植物提供最佳的生長(zhǎng)環(huán)境。智能控溫系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科學(xué)種植，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)率，同時(shí)有利于保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，助力農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健增長(zhǎng)。

綜上所述，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)離不開農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)科技是我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)階段重要的發(fā)展方向。智能控制工程在農(nóng)業(yè)科技中的應(yīng)用有助于優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)裝備的自動(dòng)化與高效化能力，為我國(guó)智能化農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

（張西寧，河西學(xué)院 物理與機(jī)電工程學(xué)院）