摘要：电液控制技术是指在液压传动系统中，能够接受模拟式或者数字式信号，使输出的流量或压力连续、成比例地受到控制的一种控制方法。 电液控制技术凭借其操作方便、自动化程度高、工作平稳、控制精度高、结构简单、使用原件小及系统节能效果好等特点，在各类涉及机械的行业中都发挥着作用。 现如今随着智慧农业理念的提出，人们对于农业机械的要求也越来越高，亟需技术上的革新来突破瓶颈，因此农机领域对电液控制技术的重视程度也越来越高。 在此背景之下，概述了电液控制技术的概念和优势，总结了其在农业机械中的应用，并从电液控制的角度分析了农机设备的应用注意事项。
关键词：农业机械；电液控制技术；农机使用；维护
0引言
在当今社会，电液控制技术已被应用到了农业、工业、交通运输业等各行各业，成为各类机械设计与制造的核心技术之一，农业机械是其中的典型代表。 农业机械种类繁多，涉及农业生产从播种到浇水施肥，再收割（采摘）的全过程。 在电液控制技术的推动下，各类农机不仅作业性能上得到了很大的提升，其稳定性也得到了增强。 总之，电液控制技术对于农业生产力的提升、农机设备水平的提升都有着很好的推动作用。 因此，农机行业应充分认清现状，在先进技术的推动下研发和制造适用于生产的高水平农机。
1电液控制技术概述
1.1电液控制技术的发展
现代微电子技术与信息技术发展迅猛，传统的液压系统与其结合的程度也越来越密切，由此电液控制技术在各类涉及机械的行业得到了广泛的发展和应用。 电液控制系统是电液控制技术与一般农业机械相结合的体现，通过设定规律的电信号的输入，连续且成比例地对农机运行过程中的各类物理参数进行调整和控制，包括作用力、转速、位移、运行速度等。 目前，电液控制技术主要包括电液伺服控制技术、电液比例控制技术、早期电液阀等，其主要技术特征如表 1 所示。 总体来说，电液控制系统是机械及自动化技术、电子技术、液压技术相结合的体现［1］。
1.2电液控制技术的优势
本文主要从农业机械的应用角度来分析电液控制系统的优势。 首先，工控能力更强，以标准化的比例阀、工控模块、电磁铁等组件为核心，简化了传统液压系统的繁琐组件，对系统的灵活性与操控的复杂程度都有了优化，且性能上得到了很大的提高；其次，工作平稳，控制精度高，这一优势源于控制系统具有反馈能力，能够对控制的精确度进行优化调整；再次，电液控制系统的结构简单，使用元件较小，对污染不敏感，系统简化了内部结构，原本繁琐且大面积的模块被替换，这不仅使得系统使用的便捷性提高，也使故障率降低，运行的稳定性得到提自控和远程控制，对农机自动化与智能化的推进具有推动作用。
2电液控制技术在农业机械上的应用现状
2.1电液控制技术在拖拉机悬挂系统中的运用
拖拉机的液压悬挂往往是依靠分配器，用机械推杆来起到调节油液的流量与流速，使其变换不同的作业位置，完成不同需求的作业。 而现如今，农业作业也不同于以往，在作业位置上的要求不断提高，导致机械控制的液压悬挂系统不能满足农业生产的需要。 在此背景下，“机、电、液”一体化控制的悬挂系统应运而生。通过电液控制技术，一方面规避了传统悬挂系统的短板，另一方面取得了功能上的升级，能够实现位置、力矩、高度、速度等参数的快速调整，且可靠性和准确性更高。 诸多研究人员在拖拉机悬挂系统方面进行了研究并取得了成果，徐煌［2］在硕士论文中提出了具有力位综合调节功能的拖拉机电子液压悬挂系统，能够进行耕深位移调节和力调节。 目前，电液控制技术在拖拉机悬挂系统中已经有了较多应用且效果显著，但由于其处于初始阶段，稳定性还达不到理想的要求。
2.2电液控制技术在施肥播种机中的运用
施肥播种机是农业生产中最常用的农业机械之一，其广泛使用大大减轻了农民在作物播种和施肥阶段的劳动量。 但由于播种和施肥两项内容均对作业均匀性要求较高，且不同作物所需的施肥播种量也有差异，传统的施肥播种机存在很多的弊端。 以农作物的施肥为例，农肥的施撒是否均匀，直接影响到作物的质量。 我国长期运用农机施肥以来就存在着施肥量不合理的问题，表现在施肥过量、比例不协调等，一方面直接导致了作物生长所需的营养物质失调，降低了农业生产的效益，另一方面过量化肥的使用也带来了对土质、水质的污染。施肥播种机的设计多数依赖传统的液压机械传动，难以实现施肥播种过程的均衡，而所谓的变量施肥播种仅处在研究阶段。 为了满足变量施肥和播种的需求，已经有厂家推出了可更换机械传动部件的机具，通过更换部件来适应不同施肥量的需求，从一定程度上初步实现了变量施肥播种。 但是其调整过程复杂，并且变动的范围也受到限制，无法实现无级变速，因此真正实现理想化的变量施肥播种还有很大的差距。 目前，对于变量施肥有电控液压马达控制、电控机械无极变速控制、步进电机直接驱动控制三种实现方法，控制模块主要包括单片机模块、DA 转换器、放大驱动器、电液比例阀、液压马达、排肥轴转速传感器及转速信号处理电路（图 1）。 其中电机直接驱动受制于车载电源的水平难以实现，其余两个已有应用。 张继成［3］在博士论文中基于电液控制技术设计出一种施肥播种机，实现了从设置施肥量到施肥控制，再到电液比例调控反馈这一过程的精准控制，具有很好的实际意义，避免了传统施肥播种机的诸多弊端，具备更高的运行稳定性和多方面优势。
2.3电液控制技术在农业机械导航中的应用
随着自动导航技术在农业机械中的逐渐发展与应用，目前农业自动导航技术主要用于控制农业机械的运动轨迹、行驶参数等，主要是对机器行进速度与农机转向系统的控制，机器行进速度主要采用电液控制系统进行，主要技术流程如图 3 所示。
2.4其他应用
农业机械电液控制技术是从大型工程机械上的应用演变而来，具备高效率、高可靠性和高稳定性等多方面的优势，近年来逐渐应用在农机设备方面。 从当前电液控制技术在农机方面的应用现状来看，除了上述施肥播种机和拖拉机的悬挂系统两方面的研究较多之外，在其他各类农业机械上的应用较少。 因此，总体来说电液控制技术在农业机械上还处于一个探索阶段，从很多研究者的探究方面来看，该技术在很多其他类型的农机上也有很好的运用潜质。 例如，联合收割机割台高度的调整，也是可以运用电液控制技术来实现最佳的控制。 在未来的发展当中，从播种至收割的农作物生产全周期的农业机械中电液控制技术的覆盖面将会越来越广。
3农业机械中电液控制技术的应用注意事项
3.1定期进行系统的检查及维护工作
农机设备的作业环境一般比较不稳定，会面对不同的地形、气温、湿度等，因此在经过较长时间的运行之后，农机的部件会发生形变、磨损、锈蚀等；原本系统对于农机运行过程中作用力、转速、位移、运行速度等参数的控制也会随之受到影响。 若长时间不予维护，电液控制系统的控制稳定性和精确性将会受到影响，尤其是在目前技术还不够成熟的情况下，更应该打好基础，不能存在惰性和侥幸心理。 通过定期合理的系统检修与维护，一方面保证农机设备的高质量运行，另一方面也有助于电液控制技术在实际应用中总结问题，不断提高技术应用水平。
3.2防止杂质污物等侵入系统
电液控制技术发挥作用的前提是保障液压系统的可靠运行，而其中的各类元件之间联系紧密，液压元件加工精度高，且其中有多个孔道、节流缝隙等，因此容易受到杂质污物的影响。 而电液控制系统最大的优势就是其控制精度，杂质的侵入势必会对系统精度造成影响。 因此安装前需要进行管路清理，保持液压油的清洁，采用外部保护等方式，一方面保持液压系统的稳定运转，避免液压系统的故障，另一方面保障电液控制系统的控制精度，提高系统的可靠性。
3.3在应用中总结经验，创新技术
当前，电液控制技术在农业机械上的应用还处于起步阶段，除了前文中提及的施肥播种机和拖拉机悬挂系统之外，在其他方面的运用还处于理论设计方面，但电液控制技术在其他行业的运用，包括工业、制造业、交通运输业、建筑业等行业的运用，已经充分体现出了其高效、稳定、灵活、故障率低的优势，因此专业人员应从现有农机设备的运用中总结经验，发现现有的运用了电液控制技术的农业机械的改善点，以及其他农机设备中能够运用到该技术的点，不断进行优化创新，使电液控制技术能够在农业机械行业广泛利用。
3.4提高电液控制系统的故障诊断方法
目前，电液控制技术主要是以计算机为核心的控制器实现对农业机械各个零部件的控制，但是在自动控制系统中，执行器和传感器故障是导致农业机械控制系统故障的主要原因。 目前，在农业机械控制系统中主要采用“二状态故障模型”，但是在实际应用中工作精度较低。 因此，未来基于人工智能控制模型进行电液控制系统的故障诊断对于提高农业机械的工作可靠性与工作效率具有重要意义。
4结语
综上所述，电液控制技术在我国农机上的应用处在一个起步阶段，这与当前的电液控制技术水平及农业机械的特点，与农业行业的特点是分不开的。 在未来，随着电液控制技术水平的不断提高，其在农业机械上的应用也将会越来越广泛，技术上也会越来越成熟，在很长一段时间内都将成为农业机械设计、制造和运行的核心技术，为农机行业的发展和实现现代化起到强有力的推动作用。
参考文献：
［1］顾立峰． 智能化农机液压系统产品［J］． 农业机械，2020（5）：100 － 101 ＋ 104．
［2］徐煌． 拖拉机电液悬挂系统力位综合控制技术的研究［D］． 南京：南京农业大学，2010．
［3］张继成． 基于处方图的变量施肥系统关键技术研究［D］． 哈尔滨：东北农业大学，2013．
作者：时伟伟 单位：江苏省常州技师学院 交通运输学院
