電控技術在農業(yè)機械上的應用歷史及發(fā)展趨勢

電控技術（電子控制技術）是指利用電子技術對機械、設備等進行控制的技術。其發(fā)展歷史可以概括為以下幾個階段：

電子管時代（20世紀40年代前）：早期的電子控制技術主要采用電子管作為控制元件，如用電子管控制發(fā)動機點火和噴油等，但電子管的體積大、壽命短、易損壞等問題限制了其應用。

晶體管時代（20世紀40年代到60年代）：隨著晶體管的發(fā)明，電子管被晶體管逐步替代。晶體管具有體積小、壽命長、可靠性高等優(yōu)點，可以用于各種控制電路中。

集成電路時代（20世紀60年代到80年代）：隨著集成電路的問世，電子控制技術得到了更大的發(fā)展。集成電路具有體積小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點，使得電子控制技術可以被應用到更多的領域中。

微處理器時代（20紀80年代到今）：隨著微處理器的出現，電子控制技術得到了進一步的發(fā)展。微處理器具有計算速度快、存儲容量大、功能強大等優(yōu)點，使得電子控制技術可以實現更加復雜的控制任務，被廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、交通等領域。

互聯網時代（21世紀）：隨著互聯網技術的發(fā)展，電子控制技術得到了更多的創(chuàng)新和應用。例如，通過互聯網可以實現遠程監(jiān)控、遠程控制等功能，為電子控制技術的應用帶來了更多的可能性。

電控技術在農業(yè)機械上的應用歷史可以追溯到上世紀60年代。當時，隨著電子技術的發(fā)展，電控技術逐漸應用于農業(yè)機械中，以提高農業(yè)機械的自動化、智能化水平，提高農業(yè)生產效率和質量。

在上世紀60年代，電子技術還處于發(fā)展初期，農業(yè)機械的電子控制系統也比較簡單。常見的應用包括：電子點火系統、電子燃油噴射系統、電動液壓控制系統等。這些系統的引入使得農業(yè)機械的性能、經濟性和可靠性都得到了顯著提高，為農業(yè)生產帶來了很大的效益。

隨著電子技術的進一步發(fā)展，農業(yè)機械的電子控制系統也得到了不斷升級和完善。在上世紀80年代以后，電子控制系統的微處理器化、智能化逐漸成為趨勢。自動駕駛拖拉機、智能化種植機、農業(yè)無人機等新型農業(yè)機械的出現，更是推動了電控技術在農業(yè)機械中的應用。這些先進的農業(yè)機械，利用電控技術實現自動化控制、智能化作業(yè)等功能，提高了農業(yè)生產的效率和精度，也降低了勞動強度和成本。

電控技術在農業(yè)機械上的應用歷史雖然不是很長，但隨著技術的不斷進步和應用，它已經成為現代農業(yè)機械的核心部分，對于提高農業(yè)生產效率和質量、保障農業(yè)生產安全和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

電控技術在農業(yè)機械上的應用難點主要在于適應復雜的工作環(huán)境、高可靠性要求、多樣化的機械類型和作業(yè)任務以及人機交互和安全性等方面。

復雜的工作環(huán)境：農業(yè)生產環(huán)境復雜多變，氣候、土壤、作物等因素的影響都會對農業(yè)機械的電控系統造成影響。因此，電控技術在農業(yè)機械中的應用需要具備良好的抗干擾能力和適應性。

高可靠性要求：農業(yè)機械通常需要在惡劣的環(huán)境條件下工作，例如高溫、低溫、潮濕、塵土等環(huán)境，而這些環(huán)境會對電控系統的穩(wěn)定性和可靠性造成影響。因此，電控技術在農業(yè)機械中的應用需要具備高度的可靠性和穩(wěn)定性。

多樣化的機械類型和作業(yè)任務：農業(yè)機械種類繁多，涉及到種植、收割、灌溉、施肥等多種作業(yè)任務，這就要求電控系統需要具備良好的通用性和靈活性，能夠適應不同機械和作業(yè)任務的需求。

人機交互和安全性：農業(yè)機械通常需要進行復雜的操作和控制，因此，電控技術在農業(yè)機械中的應用需要具備良好的人機交互性能和安全性能，確保用戶能夠準確、方便、安全地控制和操作農業(yè)機械。

針對這些難點，需要不斷加強技術研發(fā)和創(chuàng)新，提高電控技術在農業(yè)機械中的應用水平，為農業(yè)生產提供更好的技術支持和保障。

電控技術在農業(yè)機械上的應用技術核心包括傳感技術、控制算法、電機控制技術、通信技術和可靠性設計技術等方面。

傳感技術：傳感器是電控技術的重要組成部分，通過傳感器可以實時感知農業(yè)機械的工作狀態(tài)和環(huán)境參數，如速度、位置、溫度、濕度、氣壓等，為電控系統提供必要的輸入數據。

控制算法：控制算法是電控系統的核心部分，通過控制算法可以對傳感器獲取的數據進行處理和分析，實現對農業(yè)機械的自動控制和智能化運行。其中，涉及到的技術包括控制理論、信號處理、計算機應用等多個領域。

電機控制技術：電機控制技術是實現農業(yè)機械自動控制的關鍵技術之一，通過對電機的控制可以實現農業(yè)機械的驅動和運動控制。電機控制技術主要包括PWM控制、矢量控制、FOC控制等。

通信技術：通信技術是電控系統的重要支撐技術，通過通信技術可以實現農業(yè)機械與中心控制系統之間的數據傳輸和交互，如CAN總線、以太網、無線通信等。

可靠性設計技術：電控技術在農業(yè)機械中的應用需要具備高度的可靠性和穩(wěn)定性，因此可靠性設計技術也是非常關鍵的一項技術。包括冗余設計、故障診斷和容錯控制等方面。

這些技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，將為農業(yè)機械的智能化和自動化提供更加完善的技術支持和保障。

目前，我國農業(yè)機械使用電控技術已經逐步普及，但與發(fā)達國家相比，仍存在一定差距。

一方面，我國農業(yè)機械使用電控技術的普及率較低。根據有關數據統計，我國農業(yè)機械中使用電控技術的占比仍不足50%，而發(fā)達國家已經基本實現了農業(yè)機械的智能化和自動化。這主要是由于我國農業(yè)機械市場比較分散，中小型農機企業(yè)技術水平相對較低，普及和應用電控技術的成本較高等因素所致。

另一方面，我國農業(yè)機械電控技術應用水平還有待提高。盡管我國農機企業(yè)在技術研發(fā)方面取得了不少進展，但在電控技術方面與國際先進水平相比還存在一定差距。在電控系統整體集成、傳感器技術、算法控制、電機控制和通信技術等方面，還需要加強研發(fā)和應用。

不過，隨著國家對農業(yè)機械電控技術研發(fā)和應用的重視，越來越多的企業(yè)開始注重技術創(chuàng)新和提高產品品質，同時政府也加大了對農機企業(yè)的支持和扶持力度。因此，我國農業(yè)機械使用電控技術的應用水平將會不斷提高。

未來，隨著農業(yè)現代化的不斷推進和科技進步的不斷發(fā)展，農業(yè)機械電控技術應用將呈現以下幾個發(fā)展趨勢：

智能化、自動化程度不斷提高。隨著人工智能技術、機器學習技術等的應用，農業(yè)機械將實現更加智能化和自動化，能夠更加精準地執(zhí)行農業(yè)生產任務，提高作業(yè)效率和質量。

多種技術的融合。未來，電控技術將與機械、傳感器技術、通信技術、互聯網技術等多種技術進行融合，形成更加完善的農業(yè)機械電控系統。

綠色化和環(huán)保化。隨著社會環(huán)保意識的提高，未來農業(yè)機械電控技術將更加注重環(huán)保和節(jié)能，采用更加環(huán)保的動力系統，更加智能的農業(yè)化肥和農藥的噴灑技術等。

多樣化的應用場景。未來農業(yè)機械電控技術將在多個應用場景中得到廣泛應用，包括土壤檢測、氣象監(jiān)測、作物管理等。

產業(yè)化和標準化。未來，隨著農業(yè)機械電控技術的不斷發(fā)展，將會逐步形成相應的產業(yè)鏈和標準化體系，促進產業(yè)發(fā)展和技術創(chuàng)新。