层叠式笼养鸭清粪带动态纠偏系统设计

摘要

为解决层叠式笼养鸭养殖过程中出现的清粪带跑偏问题，设计了一种清粪带动态纠偏系统，由跑偏检测装置、纠偏执行装置、控制系统等组成。首先，通过布置在清粪带两侧的6个压力传感器实时监测清粪带的运行状态，当清粪带跑偏时，其侧边会推动跑偏检测装置中的防跑偏器，使跑偏一侧的3个压力传感器的压力值发生变化，通过这种变化间接推断出清粪带的跑偏方向及偏移量，当STM32单片机根据采集的各传感器数据判定清粪带跑偏时，会自动控制两侧步进电机运动，从而调节滚筒两端沿滑轨前后移动实现纠偏。同时引入了Fuzzy-PID控制算法，通过位移传感器进行反馈实现闭环控制，以提高控制系统的稳定性和控制精度。试验结果显示，整体纠偏成功率为85%，平均偏差值17 mm，平均相对偏差16%。结果表明，该清粪带动态纠偏系统基本满足层叠式笼养鸭养殖场对清粪带自动化纠偏的要求，极大地减轻养殖人员的劳动强度。

关键词

清粪带 / 纠偏 / 自动调节 / 模糊控制 / 压力传感器 / 笼养鸭