小区玉米收获机摘穗装置的设计

小区玉米收获机摘穗装置的设计
刘　阳，杨然兵，吴秀丰，杨晓龙
（青岛农业大学机电工程学院，山东青岛　２６６１０９）
摘　要：为解决小区玉米摘穗时果穗损失率高、籽粒破碎高率等问题，研制了一种摘穗装置。

该装置采用可调式板式摘穗机构，利用摘穗板仿形及表面喷塑处理，能够大大降低育种玉米割台摘穗过程中的果穗损失率和籽粒破碎率。

室内台架试验和田间试验结果表明：该摘穗装置的果穗损失率为１．２２％，籽粒破碎率为０．８６％，与其他同类装置相比果穗损失率和籽粒破碎率分别降低了１８％和２１％。

该研究为小区玉米收获割台的优化提供了有益的借鉴和理论支撑。

关键词：玉米收获；摘穗；仿形；低损；小区
中图分类号：Ｓ２２５．５＋１ 文献标识码：Ａ文章编号：１００３－１８８Ｘ（２０２１）０２－０１０３－０４
０　引言
小区育种是选取优良品种的重要途径［１］。

育种收获机械相比于大田机械有着复杂的农艺规程和较高的精度要求，也有着许多不同之处［２－３］。

目前，国外的玉米育种收获机械已相当成熟。

代表机型主要有奥地利的温特斯泰格公司设计的Ｓｐｌｉｔ双通道割台联合收获机，其割台在收获过程中的含杂和损失率都非常低［４－７］。

与其相比，我国的小区育种收获机械的起步较晚，育种收获机械仍然处于起步阶段，而摘穗装置作为育种收获机的关键装置，对育种玉米的收获质量起着关键性的作用［８－１２］。

针对国内摘穗装置果穗破损率和籽粒破损率较高的现象，我国付乾坤［４］研制了轮式刚柔耦合减损玉米摘穗装置，虽然能够降低玉米果穗的损失率，但在接触部分造成的损伤依然存在，不符合育种的低损要求。

张宗玲等［１３］对玉米摘穗装置的夹持输送装置进行了参数优化，但为针对大田进行设计，不符合育种收获的要求。

综上所述，在结合育种农艺要求以及吸收国内外各种摘穗装置的基础上，研制出一种小区玉米果穗收获机摘穗装置，以实现低损摘穗的功能。

相关检测表明：该装置能够使小区玉米收获时果穗损失率和籽粒破碎率着明显得降低，为提高小区玉米育种的收获质量提供了有益的借鉴。

收稿日期：２０１９－０８－１９
基金项目：国家重点研发计划项目（２０１７ＹＦＤ０７０１２００）
作者简介：刘　阳（１９９４－），男，山东昌乐人，硕士研究生，（Ｅ－ｍａｉｌ）１９８４６６８７２１＠ｑｑ．ｃｏｍ。

通讯作者：杨然兵（１９７９－），男，山东微山人，教授，硕士生导师，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｙａｎｇｒａｎｂｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ。

１　装置结构和工作原理
１．１　摘穗装置的整体结构
小区玉米收获机摘穗装置主要由摘穗板及摘穗辊组成，三维模型如图１所示。

为满足育种玉米收获低损的要求，通过对比选择摘穗装置的结构为板式，同时对摘穗板和摘穗辊进行优化设计和改进，从而减少对籽粒的损伤，如图２
所示。

图１　摘穗装置三维模型图
Ｆｉｇ．１　３ｄｍｏｄｅｌｏｆｅａｒｐｉｃｋｉｎｇｄｅｖｉｃ
ｅ
１．摘穗板　２．拉茎辊　３．焊接轴套　４．拉茎辊间隙调节装置　５．长轴
图２　摘穗装置结构示意图
Ｆｉｇ．２　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｋｅｔｃｈｏｆｈｅａｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅ
１．２　摘穗装置的工作原理
玉米育种收获机摘穗过程中，制种玉米在前端分禾器的分开扶持下进入各摘穗装置间隙，经过拨禾链拨齿的推送后进入摘穗机构的摘穗板之间；同时，拉茎辊将果穗快速拉向辊的旋转方向，果穗由于大于摘穗板的间隙被摘穗辊卡在上面，在摘穗辊强大的拉力
下实现果穗与秸秆分离，完成整个摘穗动作［１４］。

２　摘穗装置设计
２．１　摘穗辊结构设计
拉茎辊按位置分为３段，如图３所示。

前段为焊有螺纹的锥体，作用是引导秸秆喂入；中段的作用是拉茎，所以叫拉茎段，是摘穗的主要工作部分，表面焊有凸棱，有６片或者４片，可以提高拉茎辊的拉断玉米茎杆的能力；末端是圆柱体，表面刻有凹槽，主要作用是咬断果穗上方的秸秆，
防止摘穗装置阻塞。

图３　摘穗辊结构示意图Ｆｉｇ．３　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｋｅｔｃｈｏｆｐｉｃｋ－ｕｐｒｏｌｌ
在计算拉茎辊的实际工作长度时，既要注意适应玉米果穗不同品种的结穗高度，还要注意拉茎辊同时牵拉两株玉米植株的现象。

拉茎辊拉引茎秆的过程如图４
所示。

图４　拉茎辊拉引茎秆的过程示意图
Ｆｉｇ．４　Ｄｒａｗｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｄｉａｇｒａｍｏｆｓｔｅｍｂｙｐｕｌｌｉｎｇｓｔｅｍｒｏｌｌ
拉茎辊的工作长度为
Ｌｇ＝（Ｌｊ－Ｌｓ
）·ｃｏｓα（１）
式中　Ｌｇ
—拉茎辊的工作长度（ｍｍ）；　Ｌｊ
—玉米种穗的结穗高度（ｍｍ）；　ＬＳ—拉茎辊前中心线的离地高度（ｍｍ）；　α—拉茎辊倾角（°）。

通过对主要推广的育种玉米进行整理和信息采集，可知玉米种穗的结穗高在７００～１１００ｍｍ左右。

进行玉米种穗收获时，拉茎辊前中心线的离地高度一般为３００～５００ｍｍ，拉茎辊倾角一般为２５°～３５°。

将数据代入式（
１）可知，拉茎辊的长度范围为３２８～７２５ｍｍ。

拉茎辊长度小于４００ｍｍ时倾斜安装摘穗效果不好，且容易造成玉米果穗从摘穗板滑落，造成果穗损失。

因此，选取平均值拉茎辊Ｌｇ的长度选择５５０ｍｍ，能够满足不同品种、不同长势的玉米育种果穗的收获。

２．２　摘穗板结构设计
一般的板式玉米收获机中摘穗板是固定的，不具有可调性，容易造成不同品种、长势不一的玉米收获作业时损伤果穗。

本设计在摘穗板的固定板上有导向槽，摘穗板具有可调性。

通过间距的调节能够使玉米茎秆沿着机器的前进方向张开一定角度，作业间隙前窄后宽。

一般情况下，安装摘穗板时，后端宽度比前段宽度要宽３～５ｍｍ左右，本台机器摘穗板作业间距前端间距经过试验为３３ｍｍ，后端间距设计为３８ｍｍ，如图５所示。

适当预留摘穗板和拉茎辊的距
离，本文选取２０ｍｍ。

图５　摘穗板安装位置示意图
Ｆｉｇ５　Ｐｉｃｋｉｎｇｐｌａｔｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍ
摘穗板的边缘直接接触玉米果穗，因此对育种玉米摘穗的效果的影响非常大。

为此，将摘穗板边缘设
计为契合果穗的仿形形式，即摘穗板边缘与水平面呈α折弯角的圆弧“
Ｖ”字形式，如图６所示。

与普通的边缘摘穗板相比，摘穗板边缘折弯成ａ角，能够减少
断裂和破碎果穗的数量和折断与玉米茎秆的机率。

这是因为果穗与穗柄的连接处在断裂的临界时果穗对摘穗板的应力受力面积较平板时要大，对摘落果穗
时产生的力有所分担，在一定程度上减小了果穗对摘穗板的碰撞力，则摘穗板对玉米果穗的反作用力减小，使其不足以将玉米籽粒撞落撞碎，且设计的摘穗板全部经过喷塑处理，从而使摘穗过程中籽粒的破损率降低。

同时，摘穗板折弯形成输送通道，提高了果穗输送的有序性，方便输送，提高了作业效率。

经过试验分析，摘穗板圆弧的角度ａ选取１６°。

图６　摘穗板结构示意图
Ｆｉｇ．６　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｋｅｔｃｈｏｆｐａｎｉｃｌｅｐｉｃｋｉｎｇｂｏａｒｄ
３　试验与分析
３．１　试验条件
摘穗装置试验台试验选在河南豪丰机械制造有限公司新产品试制车间进行，如图７所示。

田间试验选在河南豪丰机械制造有限公司试验基地进行，如图
８所示。

试验地面积为０．２８ｈｍ２
，玉米行距为６００ｍｍ，
株距为３００ｍｍ；果穗长度平均为２２０ｍｍ，玉米植株倒伏率低于１５％，玉米果穗下垂率低于１５％，最低结穗高度８００ｍｍ；品种为先玉５０４号，含水率为２８％。

台架试验过程中运行顺畅，摘穗装置可以有效地完成摘穗工作；样机试验过程中工作流程协调、流畅，可一次
性收获两行玉米。

图７　台架试验Ｆｉｇ．７　Ｂｅｎｃｈｔｅｓ
ｔ
图８　样机试验Ｆｉｇ．８　Ｔｅｓｔｐｒｏｔｏｔｙｐｅ
３．２　试验方法
试验依据ＧＢＴ２１９６２－２００８《玉米收获机械技术
条件》和ＮＹ／Ｔ１３５５－２００７《玉米收获机作业质量》中
的标准对小区玉米收获机的各项指标进行衡量。

试
验前，选取６ｍ×１０ｍ的小区２０块，测试区两端均割除，通过统计试验区内玉米果穗总数及收获时果穗破损和漏摘数确定果穗损失率，籽粒出现不可发芽的情况确定为籽粒破碎率。

试验重复进行３次，取平均值。

果穗损失率和籽粒破碎率计算公式为
Ｚａ
＝Ｗｓａ
Ｗｈ×１００（２）Ｚｓ
＝ＷｓＷｉ
×１００（３）
式中　Ｚａ
—果穗损失率（％）；　Ｗｓａ—杂质质量（ｇ）；　Ｗｈ—混合籽粒质量（ｇ）；　Ｚｓ
—籽粒破碎率（％）；
　Ｗ
ｓ
—破碎籽粒质量（ｇ）；
　Ｗ
ｉ
—样品籽粒总质量（ｇ）。

３．３　试验结果
试验结果如表１所示。

由表１可以看出，该装置各项指标均满足各项要求。

表１　试验结果
Ｔａｂｌｅ１　ＴｅｓｔＲｅｓｕｌｔｓ％项目果穗含杂率籽粒破碎率
检测结果１．２２０．８６
合格标准≤１．５０≤１．００
台架试验及田间试验表明：摘穗装置的生产率为３１．１小区（５ｍ×１．８ｍ）／ｈ，果穗含杂率１．２２％，籽粒破碎率０．８６％。

与其他摘穗装置相比，果穗含杂率和籽粒破碎率分别降低了１８％、２１％。

４　结论
１）针对我国小区玉米制种收获机摘穗装置收获过程中损失率和破碎率较高的现状，结合国内小区玉米种植模式和农艺要求，设计了小区玉米收获机摘穗装置。

装置能够实现小区玉米收获的低损摘穗，并能够降低制种玉米收获过程中的果穗损失率和籽粒破碎率。

２）摘穗装置的摘穗辊采用棱板式摘穗辊，可以保证快速拉断穗柄的同时不会造成堵塞。

摘穗板的形式设计成仿形的圆弧“Ｖ”字型，在形成一个输送通道的同时加大与玉米果穗的接触面积，并在表面喷塑处理，使得摘穗过程中的破损率大大降低。

３）根据ＮＹ／Ｔ１３５５－２００７《玉米收获机作业质量》中对小区玉米收获机的各项指标进行室内台架与田间试验，所得数据均达到了国家规定的相关标准。

与其他摘穗装置相比，果穗含杂率和籽粒破碎率分别降低了１８％、２１％。

参考文献：
［１］　陶鑫，徐祝欣，李建东，等．小麦田间育种机械化研究现状及应用［Ｊ］．农业工程学报，２０１３（４）：１２－１５．［２］　尚书旗、杨然兵、殷元元，等．国际田间试验机械及其协会的发展现状与展望［Ｃ］／／中国农业工程学会纪念中国农
业工程学会成立３０周年暨中国农业工程学会２００９年学
术年会（ＣＳＡＥ２００９）论文集．晋中：中国农业工程学会，
２００９：４．
［３］　陈美舟，程修沛，贾晓东，等．仿生手掰穗玉米收获装置结构及运行参数优化［Ｊ］．农业工程学报，２０１８，３４（５）：１５－
２２．
［４］　耿端阳，李玉环，何珂，等．立辊式玉米收获机割台间隙夹持输送装置设计与试验［Ｊ］．农业机械学报，２０１７４８（１１）：
１３０－１３６．
［５］　姚艳春，宋正河，杜岳峰，等．玉米收获机割台振动特性及其主要影响因素分析［Ｊ］．农业工程学报，２０１７，３３（１３）：４０
－４９．
［６］　耿端阳，李玉环，孟凡虎，等．玉米收获机多棱立辊式摘穗装置设计与试验［Ｊ］．农业机械学报，２０１７，４８（３）：８４－９１．［７］　杜岳峰，毛恩荣，朱忠祥，等．两行玉米收获机割台设计与试验［Ｊ］．农业机械学报，２０１３，４４（Ｓ２）：２２－２６．
［８］　耿爱军，李汝莘，刘双喜，等．玉米收获机割台性能试验［Ｊ］．农业机械学报，２０１３，４４（Ｓ２）：２７－３１．
［９］　杜岳峰，朱忠祥，宋正河，等．小型玉米收获机分禾与摘穗装置性能仿真［Ｊ］．农业机械学报，２０１２，４３（Ｓ１）：１００－１０５．［１０］　耿端阳，张道林，李清华，等．玉米收获机拨禾导向装置技术参数的试验研究［Ｊ］．农业工程学报，２０１２，２８（Ｓ１）：４５
－４９．
［１１］　陈志，韩增德，颜华，等．不分行玉米收获机分禾器适应性试验［Ｊ］．农业机械学报，２００８（１）：５０－５２，８６．
［１２］　杨富营，余泳昌，高献坤，等．４ＹＷ－２型玉米收获机的性能改进与试验分析［Ｊ］．农业工程学报，２００７（１２）：１１４－
１１８．
［１３］　张宗玲，韩增德，刘立晶，等．玉米穗茎兼收割台夹持输送装置参数优化［Ｊ］．农业机械学报，２０１８，４９（３）：１１４－１２１．［１４］　卜令昕，张道林，李腾，等．不对行玉米收获机割台扶禾装置的分析与仿真［Ｊ］．农机化研究，２０１６，３８（４）：５７－６０，
２４２．
［１５］　付乾坤，付君，王锋德，等．轮式刚柔耦合减损玉米摘穗割台的设计与参数优化［Ｊ］．农业机械学报，２０１９，３５（７）：
２１－３０．
（下转第１３８页）
ｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｆｏｒｃｅｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｂｅｎｄｉｎｇ；ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｃｌａｍｐａｒｅｗｉｔｈｉｎａｃｅｒｔａｉｎｒａｎｇｅ，ｗｈｅｔｈｅｒｉｎｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｔｅｓｔｏｒｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔｏｆｗｈｅａｔｓｔｒａｗ，ｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｌｏａｄａｎｄｂｏｔｈｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｓｐｅｅｄａｎｄｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔａｒｅｒｅｌａｔｅｄ，ｓｏｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｋｅｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｎｔｈｅｂａｌｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｗｈｅｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｂａｌｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｈｅａｔｓｔｒａｗ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｂｅｎｄｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ；ｌｏａｄｐｅａｋ
（上接第１０６页）
ＡｂｓｔｒａｃｔＩＤ：１００３－１８８Ｘ（２０２１）０２－０１０３－ＥＡ
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｓｔｏｆＥａｒＰｉｃｋｉｎｇＤｅｖｉｃｅｏｆＣｏｒｎ
ＨａｒｖｅｓｔｅｒｉｎＲｅｓｉｄｅｎｔｉａｌＡｒｅａ
ＬｉｕＹａｎｇ，ＹａｎｇＲａｎｂｉｎｇ，ＷｕＸｉｕｆｅｎｇ，ＹａｎｇＸｉａｏｌｏｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１０９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｈｉｇｈｅａｒｌｏｓｓｒａｔｅａｎｄｈｉｇｈｇｒａｉｎｃｒｕｓｈｉｎｇｒａｔｅｄｕｒｉｎｇｈｅａｄｉｎｇｏｆＭａｉｚｅｉｎｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌａｒｅａ，ａｈｅａｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｄｅｖｉｃｅａｄｏｐｔｓａｎａｄｊｕｓｔａｂｌｅｐｌａｔｅ－ｔｙｐｅｅａｒ－ｐｉｃｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｗｈｉｃｈｃａｎｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅａｒｌｏｓｓｒａｔｅａｎｄｔｈｅｇｒａｉｎｂｒｅａｋａｇｅｒａｔｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅａｒ－ｐｉｃｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅＢｒｅｅｄｉｎｇＭａｉｚｅｃｕｔｔｉｎｇｔａｂｌｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｈａｐｅ－ｃｏｐｙｉｎｇｏｆｔｈｅｅａｒ－ｐｉｃｋｉｎｇｐｌａｔｅａｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｐｒａｙｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｅａｒ－ｐｉｃｋｉｎｇｄｅｖｉｃｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｉｎｄｏｏｒｂｅｎｃｈｔｅｓｔａｎｄｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅａｒｌｏｓｓｒａｔｅｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｗａｓ１．８２％ａｎｄｔｈｅｇｒａｉｎｂｒｅａｋａｇｅｒａｔｅｗａｓ０．８６％．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｓｉｍｉｌａｒｄｅｖｉｃｅｓ，ｔｈｅｅａｒｌｏｓｓｒａｔｅａｎｄｔｈｅｇｒａｉｎｂｒｅａｋａｇｅｒａｔｅｗｅｒｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ１８％ａｎｄ２１％，ｒｅ ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｔａｂｌｅｐｒｏｖｉｄｅｓｕｓｅｆｕｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｉｚｅｈａｒｖｅｓｔ；ｅａｒｐｉｃｋｉｎｇ；ｉｍｉｔａｔｉｏｎ；ｌｏｗｌｏｓｓ；ｐｌｏｔ
（上接第１０９页）
－８０．
［１７］　刘卫华，毛玉新，刘翔宇．基于单片机与ＰＬＣ联合控制实
验平台的设计［Ｊ］．电气电子教学学报，２０１１，３３（３）：７９
ＡｂｓｔｒａｃｔＩＤ：１００３－１８８Ｘ（２０２１）０２－０１０７－ＥＡ
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａＳｍａｌｌＰｌａｎｔｅｒＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＰＬＣ
ＧｕｏＹｉｎｇ，ＬｉｕＰｅｉ
（ＨｅｂｅｉＥｎｅｒｇｙＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｏｃａｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｗｉｎｇｉｓａｎｅａｒｌｙｓｔａｇｅｏｆｃｒｏｐｐｌａｎｔｉｎｇａｎｄｈａｓａｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｏｎｙｉｅｌｄ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕａｌｓｅｅｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｔｈｅｐｌａｎｔｅｒｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ．ＳｍａｌｌｐｌａｎｔｅｒｓｈａｖｅａｗｉｄｅｓｐａｃｅｆｏｒｕｓｅｉｎＣｈｉｎａ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｉｒｗｏｒｋｒｅｑｕｉｒｅｓａｃｃｕｒａｔｅｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＩｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｐｌａｎｔｅｒｗｈｅｎｔｈｅＰＬＣｉｓｕｓｅｄａｌｏｎｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓａｎｅｌｅｃｔｒｉｃｄｒｉｖｅｓｍａｌｌｓｅｌｆ－ｐｒｏｐｅｌｌｅｄｃｏｒｎｓｅｅｄｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｊｏｉｎｔｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＰＬＣａｎｄｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｉｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｓｅｅｄｉｎｇｄｅｐｔｈ，ｓｅｅｄｉｎｇａｍｏｕｎｔａｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｗａｓｔｅｓｔｅｄ，ａｎｄｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｓｅｔｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｓｍａｌｌ．Ｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｈａｓｂｅｔｔｅｒｓｅｅｄｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｑｕａｌｉｔｙａｔａｓｐｅｅｄｏｆ３．９ｋｍ／ｈ，ａｎｄｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｍａｌｌｐｌａｎｔｅｒ；ｊｏｉｎｔｃｏｎｔｒｏｌ；ＰＬＣ；ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ。