6、农业与制造业自动化的发展趋势与职业影响

农业与制造业自动化的发展趋势与职业影响

农业自动化的变革

在农业领域,拖拉机的兴起带来了巨大变革。一台拖拉机的动力相当于五匹马或骡子,这使得原本用于喂养牲畜的土地可用于种植供人类食用的作物。过去使用马匹时,植物行距不能窄于马的宽度(40 - 42英寸),而拖拉机的出现让行距可缩小至30 - 28英寸,增加了田间行数,提高了作物产量。

农业工具的使用也提高了农田管理的生产力。过去马拉犁一次只能处理一行植物,而现在的机械工具,如犁、耙和播种机,一次能处理2 - 8行。

未来农业技术系统
  • 精准农业 :像约翰迪尔这样的知名品牌,为拖拉机和其他农业设备配备了计算机、传感器和无线技术,推动了精准农业的发展。精准农业旨在将种子和化学品等投入物准确地施用于需要的时间和地点,并保证用量最有效。例如,约翰迪尔的播种机可以在3厘米内精准播种。
  • 变量率技术 :过去的机械化工具在施肥或施用其他农业投入物时,不考虑环境条件,均匀地撒播。而变量率技术使计算机化的工具能根据环境条件,在田地的不同区域施用不同数量的投入物。工具内的传感器分析收集到的天气、土壤等数据,精确控制投入物的释放量,在施肥和喷洒农药方面效果显著。
  • 自主车辆与小型机械 :Agco公司开发了一批用于种植和施肥的高精度自主车辆,这些车辆可以协同工作,比单辆车更高效地覆盖农田,但目前仍处于实验阶段。同时,配备计算机、传感器和机械臂的小型机动车辆也在研发和测试中,包括除草机、修剪机等。除草机使用激光和摄像头导航,去除杂草;专门为生菜设计的除草机可以精确喷
【四轴飞行器】非线性三自由度四轴飞行器模拟器研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕非线性三自由度四轴飞行器的建模仿真展开,重点介绍了基于Matlab的飞行器动力学模型构建控制系统设计方法。通过对四轴飞行器非线性运动方程的推导,建立其在三维空间中的姿态位置动态模型,并采用数值仿真手段实现飞行器在复杂环境下的行为模拟。文中详细阐述了系统状态方程的构建、控制输入设计以及仿真参数设置,并结合具体代码实现展示了如何对飞行器进行稳定控制轨迹跟踪。此外,文章还提到了多种优化控制策略的应用背景,如模型预测控制、PID控制等,突出了Matlab工具在无人机系统仿真中的强大功能。; 适合人群:具备一定自动控制理论基础和Matlab编程能力的高校学生、科研人员及从事无人机系统开发的工程师;尤其适合从事飞行器建模、控制算法研究及相关领域研究的专业人士。; 使用场景及目标:①用于四轴飞行器非线性动力学建模的教学科研实践;②为无人机控制系统设计(如姿态控制、轨迹跟踪)提供仿真验证平台;③支持高级控制算法(如MPC、LQR、PID)的研究对比分析; 阅读建议:建议读者结合文中提到的Matlab代码仿真模型,动手实践飞行器建模控制流程,重点关注动力学方程的实现控制器参数调优,同时可拓展至多自由度或复杂环境下的飞行仿真研究。
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