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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 生物資源暨農學院
  3. 生物機電工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/69967
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor葉仲基
dc.contributor.authorShin-Ru Chenen
dc.contributor.author陳信儒zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-17T03:36:29Z-
dc.date.available2018-03-02
dc.date.copyright2018-03-02
dc.date.issued2018
dc.date.submitted2018-02-12
dc.identifier.citation1. 王明茂、顏克安、賴鑫騰。2004。小葉菜類收割機之試驗改良。高雄區農業改良場年報,第131頁。
2. 行政院農委會農糧署。2017。台灣地區蔬菜年生產量。農糧署全球資訊網。網址: http://www.afa.gov.tw/GrainStatistics_index.aspx。上網日期:2017-12-25。
3. Motion Control Tips。2017。網址http://www.motioncontroltips.com/why-use-brushed-servo-motors/。上網日期:2017-12-25。
4. 台灣東方馬達股份有限公司。2017。網址https://www.orientalmotor.com.tw/teruyo_det/teruyo_28/。上網日期:2017-12-25。
5. 研發互助社區。2017。直流無刷電動機原理與控制。網址:http://www.cocdig.com/docs/show-post-44677.html。上網日期:2017-12-25。
6. 成大資工Wiki。2017。Pulse-Width Modulation (PWM)。http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/PWM。上網日期:2017-12-25。
7. 王智興。1994。自動控制原理。台北:科技圖書。
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10. Toshiba。2017。TLP715 - Toshiba Electronic Components 。網址:https://toshib a.semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=2 2612&prodName=TLP71 5上網日期:2017-12-25。
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12. https://www.infineon.com/dgdl/ir2110.pdf?fileId=5546d462533600a4015355c80333167e。上網日期:2017-12-25。
13. 台灣湯淺。2017。汽車電池。網址:http://www.yuasa.com.tw/product-detail.php?lang=&nId=18。上網日期:2017-12-25。
14. 正祥齒輪。2017。方牙螺桿。網址:
http://chainshine79.pixnet.net/blog/post/186324714-%E6%96%B9%E7%89%99%E8%9E%BA%E6%A1%BF。上網日期:2017-12-25。
15. LabView360。2005。PID控制-馬達運動應用概論。網址: https://labview360.com/forum/printer_friendly_posts.asp?TID=2866。上網日期:2018-1-6。
16. 林家賢。2008。收穫用割刀位置控制系統之基礎研究。碩士論文。台北:國立臺灣大學生物產業機電工程學研究所。
17. 陳智興。1898。採茶機割刀位置控制系統之研製。碩士論文。台北:國立臺灣大學農業工程研究所研究所。
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/69967-
dc.description.abstract根據農委會的統計,五十歲到六十四歲的農業勞動力人口佔了全農業勞動力人口的44.5%。此數據突顯了農業人力結構的問題。農業人口的高齡化以及農村人口外流使得作物採收期雇工不易。若錯過採收期將使得作物的品項不佳,嚴重者甚至枯黃。在目前還沒有開放農業外勞的政策下,台灣需透過自動化機械改善缺工問題。
本研究的主要目的為研製出一套純電力的割刀高度控制系統,應用於溫網室的葉菜採收。期望控制採收機割刀的位置,使割刀能隨土壤起伏,以達到更低的田間損失率以及使採收過程更順暢。
高度控制系統採用兩個螺桿進行上升以及下降的動作。動力來源使用直流無刷馬達進行螺桿的驅動。控制晶片使用意法半導體之控制晶片(STM32F103ZET6)進行位置演算以及直流無刷馬達的回授控制。運算的資料轉為脈波寬度調變之六步方波,六步方波藉由功率電晶體進行放大後驅動直流無刷電機。
實驗使用假負載模擬割刀之重量。直流無刷馬達使用比例-積分-微分控制對高度進行調整。經數據採集以及負載測試,本系統對高度變化有良好的追隨性能。
zh_TW
dc.description.abstractAccording to COA's statistics, agricultural manpower population aged 50 to 64 accounts for 44.5% of the total agricultural manpower population. This data highlights the issue of agricultural manpower structure.
For example, an aging agricultural population and labor force migration have made the timely harvesting of crops more challenging. Farmers who miss the optimum harvest time will often harvest crops of poorer quality. Furthermore, under the current government policy, the agricultural labor force is not legally approved. Moreover, problems related to a worker shortage in Taiwan could be improved by increased adoption of automated machinery.
The primary objective of this study was to develop a set of pure electric cutter-height control systems which could be used to harvest leafy vegetables in greenhouses. Field machinery that is equipped with proposed system can sense soil heights and respond by adjusting the cutter-height. This should lower field loss rates and facilitate a smoother harvesting process.
The height control system uses two screws to ascend and descend and employs a brushless DC motor with PID control as a power source to move the screws. Height calculations and brushless DC motor feedback control are made using the Microcontroller STMicroelectronics STM32F103ZET6. Calculated data are converted into a six-step square wave of pulse width modulation (PWM), which is amplified by a power transistor to drive the DC brushless motor.
In this study, we used a fictitious load to simulate the weight of the cutter. After completing data collection and load tests, we confirmed that the proposed system responds well to soil height changes.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-17T03:36:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-107-R04631037-1.pdf: 10164196 bytes, checksum: 55c0c4285c2b4d21b0e7f608ea8c5a0a (MD5)
Previous issue date: 2018
en
dc.description.tableofcontents誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第1章 緒論 1
1.1 動機 1
1.2 目的 3
第2章 文獻探討 4
2.1 田間葉菜類採收機 4
2.2 電動機 5
2.3 直流無刷馬達驅動 8
2.4 微控制器STM32 12
2.5 控制系統 14
第3章 材料與方法 18
3.1 實驗設備及材料 18
3.2 整合開發環境 28
3.3 實驗方法 29
第4章 結果與討論 36
4.1 參數Kp之調整 36
4.2 參數Ki之調整 39
4.3 參數Kd之調整 41
第5章 結論與建議 43
5.1 結論 43
5.2 建議 43
參考文獻 45
附錄一 程式碼 47
附錄二 測試數據 60
dc.language.isozh-TW
dc.subject比例-積分-微分控制zh_TW
dc.subject直流無刷zh_TW
dc.subject微控制器zh_TW
dc.subject螺桿zh_TW
dc.subject農業zh_TW
dc.subject葉菜zh_TW
dc.subjectAgricultureen
dc.subjectBrushless DC motoren
dc.subjectMicrocontrolleren
dc.subjectScrewen
dc.subjectPIDen
dc.subjectLeafen
dc.title採葉機割刀高度控制系統之研究zh_TW
dc.titleA Study on Control Systems of Cutter-height for Leafy Vegetable Harvestingen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear106-1
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee吳剛智,張森富
dc.subject.keyword比例-積分-微分控制,直流無刷,微控制器,螺桿,農業,葉菜,zh_TW
dc.subject.keywordPID,Brushless DC motor,Microcontroller,Screw,Agriculture,Leaf,en
dc.relation.page77
dc.identifier.doi10.6342/NTU201800477
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2018-02-12
dc.contributor.author-college生物資源暨農學院zh_TW
dc.contributor.author-dept生物產業機電工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:生物機電工程學系

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