Научный архив: статьи

Исследования по внедрению технологий точного земледелия в Ставропольском ГАУ, проводимые в 2012-2025 годы, выявили высокую неравномерность уровня концентрации основных питательных элементов внутри одного поля. Анализ научных исследований позволил сделать вывод об отсутствии решений проведения тукосмешивания в полевых условиях специализированным агрегатом, оборудованным тремя отсеками для нахождения в них однокомпонентных минеральных удобрений с индивидуальными дозаторами, обеспечивающими точное дозирование каждого элемента с одновременным внесением. Целью настоящего исследования является разработка алгоритмической модели автоматизированной системы управления одновременным дозированием питательных элементов тукосмеси для пневматических штанговых агрегатов. Методика включала полевые эксперименты с автоматизированным отбором проб, картографированием NPK в AGRO MAP и разработкой системы дозирования трёх удобрений для пневматического агрегата. Разработан алгоритм с погрешностью Δ = 3–5%. Имитационное моделирование выполнено на Python (ПИД-регулятор, метод Ziegler–Nichols) для скоростей 5–25 км/ч и плотности 900–1300 кг/м³ (225 расчётов) с построением карт погрешности. Результаты моделирования показали, что система обеспечивает возвращение фактического расхода к заданному значению в пределах допустимой погрешности (Δ = 3–5%) за время не более 3 с после возникновения возмущения. Параметрическое моделирование в диапазоне скоростей 5–25 км/ч и насыпной плотности 900–1300 кг/м³ подтвердило устойчивость алгоритма: средняя погрешность дозирования составила 2,9%, максимальная – 4,7%, превышение допуска в 5% – менее 2%. Применение замкнутого контура позволяет снизить среднюю погрешность дозирования с 15–20% (для традиционных разомкнутых систем) до 3–5%, что соответствует агротехническим требованиям. Система управления с разработанным алгоритмом позволяет осуществлять проверку и коррекцию как общей суммарной подачи, так и подачи каждого компонента NPK в отдельности.