小型方捆機(jī)草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

張安琪 孟志軍 陳立平 武廣偉 叢 岳 安曉飛

(北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心， 北京 100097)

0 引言

我國是農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)出大量農(nóng)作物秸稈，秸稈隨意拋棄和焚燒現(xiàn)象帶來一系列環(huán)境問題[1-2]。為從源頭上解決秸稈焚燒問題，有效推進(jìn)秸稈回收綜合利用，國家對(duì)部分地區(qū)進(jìn)行了打捆作業(yè)補(bǔ)貼，草捆質(zhì)量是核算打捆作業(yè)補(bǔ)貼的最有效指標(biāo)。我國耕地具有分散化、碎片化等特征，小方捆機(jī)在我國打捆機(jī)市場中占主要份額。因此，研發(fā)基于小方捆機(jī)的草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)對(duì)推進(jìn)我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展和促進(jìn)環(huán)境保護(hù)具有重要意義，對(duì)研究農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量分布也具有實(shí)際意義[3-5]。

對(duì)于打捆機(jī)草捆稱量技術(shù)，國外在大方捆機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)方案。目前，關(guān)于大方捆機(jī)草捆質(zhì)量監(jiān)測的主流技術(shù)方案主要通過在放捆板或支撐鏈處布置張力傳感器來實(shí)現(xiàn)，單草捆動(dòng)態(tài)分離則主要通過在放捆板設(shè)置滾輪來實(shí)現(xiàn)[6-17]。近些年，對(duì)小方捆機(jī)的研究主要集中在機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面[18]，較少涉及監(jiān)測技術(shù)[19-24]。小方捆機(jī)機(jī)型小、放捆板結(jié)構(gòu)簡單，難以實(shí)現(xiàn)單草捆動(dòng)態(tài)獨(dú)立稱量。高國民等[22]基于自走式方捆打捆機(jī)設(shè)計(jì)了一種草捆動(dòng)態(tài)稱量試驗(yàn)臺(tái)，通過將稱量槽與滑軌設(shè)置成2級(jí)階梯結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)草捆的動(dòng)態(tài)分離，但是該試驗(yàn)臺(tái)未考慮地面起伏及牽引式方捆機(jī)撿拾器升降帶來的稱量槽俯仰角變化的影響。

針對(duì)小方捆機(jī)作業(yè)過程中草捆連續(xù)、單捆動(dòng)態(tài)分離稱量難、撿拾器升降頻繁、地面起伏大等問題，本文基于多傳感器融合技術(shù)設(shè)計(jì)一套方捆機(jī)草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)，提出一種草捆動(dòng)態(tài)分離、識(shí)別方法，構(gòu)建基于稱量臺(tái)實(shí)時(shí)下壓力及俯仰角的草捆動(dòng)態(tài)稱量模型，分別進(jìn)行系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)、模型標(biāo)定試驗(yàn)和田間動(dòng)態(tài)稱量試驗(yàn)，測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，以實(shí)現(xiàn)小方捆機(jī)作業(yè)過程中草捆質(zhì)量的在線準(zhǔn)確測量。

1 草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

通過分析國內(nèi)外常見小型方捆機(jī)工作原理，結(jié)合作業(yè)過程中草捆的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)計(jì)了如圖1所示的小型方捆機(jī)草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)，該稱量系統(tǒng)主要由支撐板、稱量臺(tái)、壓力傳感器、角度傳感器、限位開關(guān)組件、GPS模塊、數(shù)據(jù)采集處理單元、顯示終端等組成。草捆從壓捆室推出后，在自身重力作用下跌落至稱量臺(tái)，與后續(xù)草捆分離，通過實(shí)時(shí)采集稱量臺(tái)壓力和角度數(shù)據(jù)，基于力學(xué)模型實(shí)時(shí)獲取草捆的質(zhì)量。

圖1 草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic of bale dynamic weighing system1.支撐板 2.稱量臺(tái) 3.角度傳感器 4.壓力傳感器 5.定位銷 6.支撐鏈組件 7.限位開關(guān)組件 8.GPS模塊 9.顯示終端 10.壓捆室 11.數(shù)據(jù)采集處理單元

為能在打捆作業(yè)過程中對(duì)草捆動(dòng)態(tài)分離、識(shí)別，實(shí)現(xiàn)單草捆動(dòng)態(tài)獨(dú)立稱量，設(shè)計(jì)稱量臺(tái)與壓捆室出口為2級(jí)階梯結(jié)構(gòu)。在支撐板靠近壓捆室出口處設(shè)計(jì)限位開關(guān)組件，限位開關(guān)的安裝高度低于壓捆室下表面高度，略高于稱量臺(tái)高度，通過開關(guān)信號(hào)的通斷精確判斷草捆是否完全獨(dú)立進(jìn)入稱量臺(tái)，以此作為傳感器信號(hào)解析計(jì)算的標(biāo)志點(diǎn)。

為能夠準(zhǔn)確可靠獲取草捆及稱量臺(tái)下壓力，支撐板四周設(shè)計(jì)4個(gè)壓力傳感器，系統(tǒng)下壓力為4個(gè)壓力傳感器數(shù)據(jù)的和。稱量臺(tái)通過定位銷與壓力傳感器連接，其中定位銷直徑小于定位孔直徑，確保定位銷與定位孔之間只存在壓力關(guān)系，而不存在拉力關(guān)系。

在打捆機(jī)作業(yè)過程中，受地面起伏及撿拾器升降的影響，支撐板及稱量臺(tái)的俯仰角會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)生變化，由此導(dǎo)致稱量臺(tái)的下壓力改變?；诖耍谥伟迳媳砻嬖O(shè)計(jì)安裝角度傳感器，實(shí)時(shí)采集稱量臺(tái)的俯仰角，實(shí)現(xiàn)對(duì)稱量臺(tái)下壓力的動(dòng)態(tài)修正。

設(shè)計(jì)的GPS模塊主要用于獲取打捆機(jī)作業(yè)位置及作業(yè)速度等信息，該模塊為后續(xù)秸稈產(chǎn)量分布研究提供了支撐。

1.2 稱量原理及模型構(gòu)建

初始狀態(tài)下稱量臺(tái)上無草捆，此時(shí)稱量臺(tái)下壓力為自身重力分量。如圖2a所示，在壓捆室后續(xù)草捆的逐步推送下，草捆開始進(jìn)入稱量臺(tái)，此時(shí)稱量臺(tái)下壓力疊加草捆重力分量，稱量臺(tái)下壓力逐步增大，直至草捆完全落入稱量系統(tǒng)，并與限位開關(guān)接觸(圖2b)。由于限位開關(guān)對(duì)草捆有一定的反作用力，此時(shí)稱量臺(tái)下壓力并未達(dá)到最大，在后續(xù)草捆的推送下，草捆與限位開關(guān)分離并完全落入稱量臺(tái)(圖2c)，此時(shí)稱量臺(tái)下壓力達(dá)到最大并保持穩(wěn)定。直至草捆跌落至地面(圖2d)，稱量臺(tái)下壓力回歸到初始狀態(tài)，并開始下一個(gè)測量循環(huán)。

圖2 草捆動(dòng)態(tài)稱量工作原理圖Fig.2 Working principle of bale dynamic weighing1.限位開關(guān) 2.草捆 3.稱量臺(tái) 4.角度傳感器 5.壓力傳感器

圖3 草捆在稱量臺(tái)上受力分析圖Fig.3 Stress analysis diagram of straw bale in weighing table

如圖3所示，通過對(duì)稱量臺(tái)下壓力達(dá)到最大并保持穩(wěn)定這一區(qū)間進(jìn)行力學(xué)分析，可知這一區(qū)間稱量臺(tái)下壓力與壓力傳感器的反作用力始終處于受力平衡狀態(tài)，由此可建立數(shù)學(xué)模型

mgcosα+m′gcosα=F

(1)

式中m——單個(gè)草捆質(zhì)量，kg

m′——稱量臺(tái)質(zhì)量，kg

α——稱量臺(tái)俯仰角，(°)

F——壓力傳感器測量值，N

g——重力加速度，m/s2

由于m′為常數(shù)，由此可通過實(shí)時(shí)獲取α與F計(jì)算單個(gè)草捆的質(zhì)量m。

1.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)硬件組成如圖4所示，主要由信息采集單元、數(shù)據(jù)采集處理單元、數(shù)據(jù)顯示存儲(chǔ)單元3部分組成，可實(shí)現(xiàn)多路傳感器信息的A/D轉(zhuǎn)換、濾波、解析計(jì)算及顯示存儲(chǔ)等功能。

圖4 草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)硬件組成Fig.4 Hardware composition of bale dynamic weighing system

信息采集單元主要包括4路傳感器，其中壓力傳感器為蚌埠大洋傳感器系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的DYZ-101型壓力傳感器，供電電壓12 V，量程為300 N，測量誤差0.03%。角度傳感器為瑞芬LCA318T型單軸姿態(tài)傳感器，供電電壓12 V，測量角度范圍為±30°，動(dòng)態(tài)模式下精度為0.1°。限位開關(guān)為歐姆龍WLCA12-2型限位開關(guān)，預(yù)行程15°，總行程90°。GPS模塊選用NV08C Mini PCI-E模塊，水平定位精度小于1.5 m，垂直定位精度小于2 m，數(shù)據(jù)更新頻率1 Hz，采用NMEA 0183數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

數(shù)據(jù)采集處理單元采用STM32F40芯片，實(shí)現(xiàn)2路A/D信號(hào)、1路I/O采集，與上位機(jī)通過RS485通信，波特率為9 600 b/s，無奇偶校驗(yàn)位。

草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)顯示終端選用已經(jīng)預(yù)裝Windows 7操作系統(tǒng)的VMC3000車載終端(NEXCOM公司，中國臺(tái)灣)，該終端具有GPS、RS232、RS485、CAN等多種數(shù)據(jù)通信接口，在田間和移動(dòng)環(huán)境下運(yùn)行穩(wěn)定，能夠滿足復(fù)雜作業(yè)環(huán)境下草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)的信息處理和運(yùn)算需求。

1.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)軟件基于Microsoft Visual Studio 2010平臺(tái)開發(fā)，采用C++語言進(jìn)行程序編寫，可實(shí)現(xiàn)打捆機(jī)作業(yè)時(shí)各路傳感器信息的接收、解析、計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)等功能。圖5為草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)軟件界面，能夠?qū)崟r(shí)顯示稱量臺(tái)下壓力、稱量臺(tái)俯仰角、草捆質(zhì)量、草捆狀態(tài)、經(jīng)緯度和時(shí)間等信息。軟件還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集頻率、模型標(biāo)定系數(shù)設(shè)置等功能。

圖5 草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)的軟件界面Fig.5 Software interface of bale dynamic weighing system

系統(tǒng)軟件流程圖如圖6所示，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化參數(shù)設(shè)置，獲取稱量臺(tái)初始質(zhì)量并寫入程序，然后檢查數(shù)據(jù)通信是否正常，并檢查數(shù)據(jù)是否正確。隨后打捆機(jī)開始工作，系統(tǒng)開始接收各路傳感器信息，當(dāng)限位開關(guān)與草捆接觸時(shí)，信號(hào)接通，輸出低電平，當(dāng)限位開關(guān)與草捆分離時(shí)，信號(hào)中斷，輸出高電平。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到低電平到高電平變化時(shí)，開始同步獲取壓力、角度等數(shù)據(jù)，并計(jì)算實(shí)時(shí)草捆質(zhì)量，設(shè)置采樣數(shù)為N，通過對(duì)N個(gè)草捆質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行求平均，得到最終的草捆質(zhì)量m。

圖6 草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)軟件流程圖Fig.6 Software flowchart of bale dynamic weighing system

草捆經(jīng)過稱量臺(tái)時(shí)采集到的壓力信號(hào)是由草捆的靜態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷兩部分組成。靜態(tài)載荷即所測草捆的真實(shí)質(zhì)量；動(dòng)態(tài)載荷主要是地面顛簸和機(jī)械傳動(dòng)引起的打捆機(jī)振動(dòng)帶來的疊加壓力。為了獲取準(zhǔn)確的壓力信號(hào)，需將原始信號(hào)中的動(dòng)態(tài)載荷信號(hào)進(jìn)行有效去除。打捆機(jī)振動(dòng)引起的噪聲信號(hào)是往復(fù)震蕩的，本文利用移動(dòng)平均濾波算法對(duì)采集的原始信號(hào)進(jìn)行處理，降低動(dòng)態(tài)載荷信號(hào)的峰值，減小動(dòng)態(tài)載荷信號(hào)對(duì)原始信號(hào)的影響?？紤]噪聲信號(hào)強(qiáng)度及信號(hào)滯后性，本文設(shè)置采樣頻率為20 Hz，每20個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)求一次平均值。

對(duì)于角度傳感器信號(hào)，受打捆機(jī)振動(dòng)帶來的影響，其原始信號(hào)同樣存在較強(qiáng)的噪聲，本文同樣采取移動(dòng)平均濾波算法對(duì)角度傳感器原始信號(hào)進(jìn)行處理，每20個(gè)數(shù)據(jù)求一次平均值，采樣頻率為20 Hz。

2 性能驗(yàn)證試驗(yàn)

系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)分為系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)、模型標(biāo)定試驗(yàn)、田間動(dòng)態(tài)稱量試驗(yàn)3個(gè)階段。通過系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)對(duì)稱量系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可行性進(jìn)行測試。通過模型標(biāo)定試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行標(biāo)定，以消除系統(tǒng)誤差影響。通過田間動(dòng)態(tài)稱量試驗(yàn)對(duì)草捆稱量系統(tǒng)的測量精度及可靠性進(jìn)行考核。試驗(yàn)于2020年6月在北京市昌平區(qū)小湯山國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究示范基地進(jìn)行，小麥種植品種為京冬22，系統(tǒng)安裝在天津軒禾農(nóng)業(yè)機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的9YFQ-2.2型小方捆機(jī)(圖7)上，牽引拖拉機(jī)為約翰迪爾1204型輪式拖拉機(jī)。

圖7 草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)實(shí)物圖Fig.7 Physical picture of bale dynamic weighing system

2.1 系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)

如圖8a所示，將稱量臺(tái)按草捆運(yùn)動(dòng)方向等比例設(shè)置7個(gè)位置點(diǎn)，分別記為1、2、3、4、5、6、7。使同一草捆重心分別處于稱量臺(tái)的7個(gè)位置點(diǎn)，且稱量臺(tái)俯仰角保持不變，分別讀取稱量臺(tái)下壓力數(shù)據(jù)，通過對(duì)比分析數(shù)據(jù)的離散性來測試稱量系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如圖8b所示，將質(zhì)量為16.25 kg的草捆放在稱量臺(tái)上，通過調(diào)整支撐鏈及撿拾器升降，設(shè)置稱量臺(tái)俯仰角分別為0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°，獲取稱量臺(tái)的下壓力數(shù)據(jù)，基于草捆稱量模型獲取各角度下的草捆質(zhì)量預(yù)測值，通過與真實(shí)值進(jìn)行對(duì)比來驗(yàn)證系統(tǒng)方案的可行性。已知稱量臺(tái)質(zhì)量為3.6 kg，重力加速度g取10 m/s2。

圖8 草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)方案Fig.8 Static test scheme of bale dynamic weighing system

圖9為草捆重心位于稱量臺(tái)不同位置時(shí)，稱量臺(tái)下壓力曲線圖。由圖9可知，稱量臺(tái)下壓力在199.89～201.48 N之間，平均值為200.56 N，標(biāo)準(zhǔn)差為0.522 9 N，變異系數(shù)為0.26%。表1為稱量臺(tái)位于不同俯仰角時(shí)，系統(tǒng)模型對(duì)同一草捆質(zhì)量的預(yù)測結(jié)果，由表1可知，當(dāng)稱量臺(tái)俯仰角變大時(shí)，稱量臺(tái)下壓力逐步變小，該結(jié)果符合模型的變化規(guī)律。稱量臺(tái)位于不同俯仰角時(shí)，草捆質(zhì)量預(yù)測值在16.25～16.31 kg之間，平均值為16.27 kg，標(biāo)準(zhǔn)差為0.02 kg，變異系數(shù)為0.11%，預(yù)測結(jié)果最大相對(duì)誤差為0.38%。由此可以說明，在靜態(tài)模式下，草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)預(yù)測精度高，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，方案設(shè)計(jì)可行，可以滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

圖9 草捆重心位于稱量臺(tái)不同位置時(shí)的壓力曲線Fig.9 Pressure curve of weighing platform when bale center of gravity was in different positions

表1 不同稱量臺(tái)俯仰角下草捆質(zhì)量的預(yù)測結(jié)果Tab.1 Prediction results of bale mass under different platform pitch angles

2.2 模型標(biāo)定試驗(yàn)

在打捆作業(yè)過程中，受打捆機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸及裝配等影響，稱量系統(tǒng)會(huì)存在一定的系統(tǒng)誤差，為消除系統(tǒng)誤差的影響，進(jìn)行模型標(biāo)定試驗(yàn)，得到標(biāo)定系數(shù)k。模型標(biāo)定系數(shù)k的計(jì)算公式為

(2)

式中mpi——草捆質(zhì)量預(yù)測值

mti——草捆質(zhì)量真實(shí)值

n——試驗(yàn)打捆數(shù)

模型標(biāo)定試驗(yàn)共連續(xù)打10個(gè)草捆，圖10為打捆過程中稱量臺(tái)下壓力及俯仰角實(shí)時(shí)變化曲線。由圖10可知，在打捆作業(yè)過程中，每形成一個(gè)草捆，稱量臺(tái)下壓力的波形分布規(guī)律是一致的，都是初期保持穩(wěn)定不變，然后逐步上升，直至達(dá)到穩(wěn)定，最后瞬間跌落至初始狀態(tài)。這種波形變化規(guī)律與1.2節(jié)理論分析一致，而每段波形的持續(xù)時(shí)間存在差異，分析原因主要是打捆機(jī)撿拾量不均勻?qū)е旅總€(gè)草捆從捆室推出所需時(shí)間不同。結(jié)果表明本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單草捆的動(dòng)態(tài)獨(dú)立稱量，符合設(shè)計(jì)預(yù)期。

圖10 作業(yè)過程中稱量臺(tái)下壓力及俯仰角實(shí)測結(jié)果Fig.10 Measured results of pressure and pitch angle of weighing platform during operation

在打捆作業(yè)過程中，稱量臺(tái)俯仰角變化規(guī)律不明顯，而且存在較強(qiáng)噪聲，分析原因是地面起伏較大導(dǎo)致。波形中幾處俯仰角變化較大的位置是由人為調(diào)整撿拾器升降所致。

通過同步采集稱量臺(tái)下壓力及俯仰角數(shù)據(jù)，基于系統(tǒng)模型進(jìn)行解析計(jì)算，獲得草捆質(zhì)量的預(yù)測值如表2所示。由表2可知，模型未修正時(shí)草捆質(zhì)量預(yù)測值的誤差波動(dòng)范圍在0.80%～7.85%之間，誤差全部是正誤差，誤差分布穩(wěn)定，說明存在系統(tǒng)誤差。通過式(2)獲取模型的標(biāo)定系數(shù)k為0.96，經(jīng)過標(biāo)定系數(shù)修正后，草捆質(zhì)量預(yù)測值相對(duì)誤差在-3.23%～3.53%之間，數(shù)據(jù)符合統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，模型標(biāo)定準(zhǔn)確。

表2 模型標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Results of model calibration test

2.3 田間動(dòng)態(tài)稱量試驗(yàn)

模型標(biāo)定后，通過田間動(dòng)態(tài)稱量試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)的精度及可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)共打50個(gè)草捆，通過系統(tǒng)中的GPS定位模塊得出，試驗(yàn)中打捆機(jī)作業(yè)速度在3～5 km/h之間。由系統(tǒng)計(jì)算出各個(gè)草捆質(zhì)量的預(yù)測值，對(duì)比分析各個(gè)草捆質(zhì)量預(yù)測值與真實(shí)值關(guān)系。

圖11為田間動(dòng)態(tài)稱量試驗(yàn)中草捆質(zhì)量預(yù)測值與真實(shí)值分布情況。由圖11可知，系統(tǒng)獲得的草捆質(zhì)量預(yù)測值和真實(shí)值決定系數(shù)R2達(dá)到0.996，草捆質(zhì)量預(yù)測值與真實(shí)值呈顯著相關(guān)(P<0.01)，模型預(yù)測的相對(duì)誤差范圍為-4.40%～4.30%，整體位于5%以內(nèi)，且大部分位于3%以內(nèi)。結(jié)果表明系統(tǒng)具有較好的準(zhǔn)確性及魯棒性，而且本系統(tǒng)預(yù)測效果優(yōu)于國外同類技術(shù)產(chǎn)品的預(yù)測效果[6]，該系統(tǒng)滿足田間草捆稱量的實(shí)際需要。

圖11 草捆動(dòng)態(tài)稱量結(jié)果Fig.11 Results of bale dynamic weighing

3 結(jié)論

(1)基于多傳感器融合技術(shù)設(shè)計(jì)了一套方捆機(jī)草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)。提出了一種草捆動(dòng)態(tài)分離、識(shí)別方法，構(gòu)建了基于稱量臺(tái)實(shí)時(shí)下壓力及俯仰角的草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了單草捆動(dòng)態(tài)獨(dú)立稱量。

(2)進(jìn)行了草捆動(dòng)態(tài)稱量系統(tǒng)性能試驗(yàn)，結(jié)果顯示，靜態(tài)模式下系統(tǒng)的草捆質(zhì)量預(yù)測值最大相對(duì)誤差為0.38%；動(dòng)態(tài)模式下草捆質(zhì)量預(yù)測值和真實(shí)值決定系數(shù)R2達(dá)到0.996，系統(tǒng)預(yù)測的相對(duì)誤差范圍為-4.40%～4.30%。說明系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性及較好的魯棒性，系統(tǒng)能夠滿足田間草捆稱量的實(shí)際需要，為打捆機(jī)作業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了一種快速測量手段。