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随着我国奶牛养殖业在大农业中的比重不断加强,传统的奶牛喂养方法已经很难适应现代牧场规模化、集约化的养殖方式。针对牧场传统饲喂方式生产效率低,工人劳动复杂度高等不足,研究与设计一套现代牧场配料系统具有十分重要的意义。论文的主要内容如下:(1)本文首先对课题的研究背景和研究意义进行了论述,得出全混合日粮饲养工艺在牧场饲养奶牛中的重要作用,然后对配料称重技术的国内外现状进行了分析。(2)在项目要求的基础上,搭建了以称重仪表作为核心控制器配料系统组成框图。通过仪表上的测量称重数据发送到现场大屏幕来完成现场加料控制,利用以太网和现场总线技术来完成设备间的通信和管理,设计简单友好的人机界面实现对现场设备的监控,并对配料系统中的称重仪表、TMR搅拌机等部件进行了介绍和功能说明。(3)根据牧场规模的大小,组建了适用于小型牧场的通信结构以及基于现场总线Modbus协议的大型牧场多台仪表配料工况下的通信结构。随后,根据设备间通信协议的选择,对仪表中的串口、以太网和Modbus协议分别进行了说明。(4)由于牧场配料时物料下落过程中存在误差的现象,为了提高配料精度,提出了提前量的概念。首先针对该过程进行分析并建立模型,然后针对该过程提前量非线性、难以测量等问题,提出利用迭代自学习的方法对过程进行控制,最后对该过程进行仿真实验,实验结果表明该算法能够提高牧场配料过程的精度。(5)利用C++Builder 6.0软件设计开发一套配料系统监控软件,论文中主要说明了配料过程中的通信部分的设计、数据库管理部分的设计、报表打印的设计和上位机界面的设计等部分,并在随后展示了配料系统的调试过程。当前论文的研究成果已经在多地牧场得到应用。通过现场反馈的结果表明该配料系统性能稳定可靠,对提高牧场配料生产和管理具有很大的作用。