TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol. 12, No. 9, September  2014, pp. 66 9 1  ~ 669 8   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i9.637 3          6691     Re cei v ed  Jun e  6, 2014; Re vised J une 2 3 , 2014; Acce pted Jul y  16,  2014   Design and Study on Dynamic Measuring System for  Field Surface Roughness      Lv  Xiao-Ron g 1 *, Liu Ming-Da n 2 , L v  Xia o -Lian 3   1,2 Colleg e  of Machi ner y & Ele c tronics, Sichu an Agric u ltura l  Univers i t y , Sic hua n, Yaan, 6 2 501 4, Chi n a   3 Colle ge of Ma chin er y   and El ectronic En gin eeri ng, Chuz ho u Univ ersit y , A nhu i, chuzh ou, 239 00 0, Chin a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : lxr x j 2 0 08@ 1 63.com       A b st r a ct   Explor e the  a d aptab ility  an d r e lati onsh i p  of p l anter  to  fie l d  s u rface r oug hn e ss. Throug h fi e l d test  of  the des igned dynam i c te sting system  of  field  surfac e r oughness, the two t y pes  of field surface roughness   w e re detecte on th e or igi n a l  field  surfac e r oug hn ess  for m ed  by the  w o rking r o tary  and   the fie l d s u rfac roug hness  for m e d  after  pla n t ers w o rk. T he transfer f uncti ons of th e sys tem w e re  esta blish ed,  and t h e   dynamic char acteristics of the system  wer e  analy z e d. The results show  that, the system  is   a linear one  w i th the typical  first order feat ure. T he dy na mic c har act e ristics of the sy stem suc h  as  response speed,   freque ncy b a n d w i dth a nd th ic kness of c o ver i ng so il  an oth e r perfor m anc e  ind i cators  are  abl e to  meet th e   requ ire m e n ts of agricultur a l te chno logy.      Ke y w ords :  fiel d surface rou g hness, dyn a m i c  meas ur i ng sy stem, resp ons e, transfer function     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion   The  wo rki n g  quality of t he pl anter i s  directly reflected  with   wheth e r soil  cove ring   thickne ss of  the see d  ca n meet the agri c ultu ra l requireme nt [1, 2], while the field su rface  roug hne ss is  the main fact or to affect the soil  coverin g  thickne ss o f  the planter. The ada ptabil i ty  of the developed tap ed  type planter  for field  su rface  roug hne ss i s  one of  main dyna mic  perfo rman ce  indexe s  of the plante r  [3, 4].  Cu rrently, the in-depth  res earch on   detection an d   analysi s  met hod of the su rface  rou ghn ess of pav em ent and farml and were  ever carried o u t [5- 7], but little rese arch i s  fo cu sed  on th e  effect of  surface  rou ghn e s s on  agri c ul tural ma chi n e r workin g pe rfo r man c e, an most re se arches a r e in  th e qualitative  analysi s  level  [8-10]. In order   to explore th e ada ptability of the pl ant er fo surfa c e ro ugh ne ss  and to i m pro v e the op erating  perfo rman ce   of the  wo rki n g pa rts, th e d e sig ned   d i re ct s e ed in g mac h ine  is  us ed a s  th e   r e s ear c h   obje c t to explore its  wo rki n g perfo rma n ce in t he process of ditchi n g , coveri ng a nd co mpa c tin g This  work ca n provide te chnical refe ren c e to  improve the adapta b ility of  the pl anter for  su rface   roug hne ss.      2. Design of  the Te st Sy s t em   2.1. Compos ition and Str u ctur e   The test sy st em, whi c h is comp osed o f  two parts  o f  hard w are system and  software  system, h a the fun c tion s of the  strai n  si gnal dyn a mic acqui sition,  prep ro ce ssi ng and d a ta   analysi s . Accordin g to the  test objectiv e s an re quirements, a nd  combi ned  with the stru cture  and workin g situation of t he direct  see d ing ma chi n e, the stru ct ure of  the  d e sig ned dyn a mic  testing d e vice and in stall a tion on the  planter i s    a s  sho w n in  Fi gure  1. The  dates  acqui sition  h a r dw ar e   s yste m  is   c o mpo s ed  o f  th s e ns or   (Tai wan WDS3 6-V / A),  JKU-12  data  a c q u isiti o n   card and a p o r table comp uter.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 91 – 669 8   6692   1. Compacti on  w h e e ls 2. Brac ket 3. F i eld sur f ac e roug hn es s testing devic e after the compactio n    4. Rear sens or  5. Coverin g  so il dev ic e 6. Opener 7. Anti-b lo cking d e vice   8. F i eld surfac e roug hn ess testing dev ice of  t he orig ina l  sur f ace roug hn es s 9. Before sen s or     Figure 1. Test System Structure a nd Se nso r  Layout       2.2. Working  Principle  The fun c tion  and  wo rk flo w  of the  syst em is  sh own  in Figu re  2. Setting the fiel d su rfa c e   roug hne ss a s  input, and  the soil co vering thic kn ess as o u tp ut, the  study of the dynamic  simulatio n  test is ca rrie d  o u t on the soil -plante r  sy ste m . Throug h e s tabli s hin g  the mathemati c a l   model of the  soil coverin g  thickne ss of the plante r , the soil coverin g  situation i s  explore d . In the   detectio n  pro c e ss of the test sy ste m , the test device moves with  the planter. The value s  of the   origin al field surfa c rou g hne ss a nd fie l d surfa c ro ughn ess after the comp acti on is turned i n to   voltage si gna l and i nputte d to the  dat a a c qui sition  system  by t he  surfa c e  rough ne ss te ster,  angle  sen s o r s and d a ta a c qui sition  card, then the d a ta is processed  with the  analysi s  software,  and th e result is  displayed.  Based  on  the  re sult s of th e  analy s is th e  mathem atica l  model  of fiel surfa c ro ug hne ss  and di tch bottom  ro ughn ess i s  e s tabli s he d. The informatio n tran sfer m o del  and sig nal de tection nod e of the te st system is sho w n in Figure 2,  the solid pa rt s are info rmat ion   tr a n s miss ion   lin e s  o f  th sys te m, d o tte d lin es  ar e th e lin ks  for   s i gna l d e t ec tio n  an d  pr oc ess i ng   analysi s . In   Figure 2,   y n  is the  o r igin al  field  su rface  ro ugh ne ss,  y 1  i s  the  formed fiel su rface  roug hne ss after the anti-bl ocking d e vice  working,  y 2  is forme d  ditch bottom rou ghne ss after  the  open er wo rki ng,  y 3  is the f o rme d  field  surface roug h nes s afte r th e cove ring  so il device  wo rking,  y 4  is the fo rm ed field surfa c e roug hne ss after the co mpactio n  wh eels  wo rki ng,   s 1  is the fo rme d   depth of the furrow by op e ner,  s 2  is  the  s o il covering thick n ess  after the c o mpac tion.          Figure 2. Information Flo w i ng Model of the System     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign a nd Study on  Dyna m i c Measu r in g System   for Field Surfa c e  Roug hne ss (Lv Xiao -Rong 6693 2.3. The Calibration o f  th e Test Sy stem   The data a c q u isition  syste m  con s i s ts of  t he sen s o r and relevant  measuri ng in strum ent.  In ord e r to e n su re  acqui si tion a c curate , the pe rformance of th e sy stem m u st b e   kno w n in   accuracy  bef ore  the  date  acq u isitio n, so the  calibration of  the  se nso r s i s  n e e ded.  Calib rati on   usu a lly includ es the stati c  calib ration a n d  dynam ic  ca libration [11 - 14]. Acco rdin g to the actual  workin g co nd itions an d the  requi reme nts of the te st  system, the static calib rati on is u s ed i n  the  test. The anal ysis re sult s of  regressio n  curv e of the ca libration a r shown in Tabl e 1.      Table 1. Re gression Analy s is  Re sult  Model Summ ar Model   R Square   A d j u s t ed  R Square  Std. Error of the  Estima te   1 1.000 1.000  1.000   0.01154   2 1.000 1.000  1.000   0.02212     ANOVA Model   Sum o f  sq uares   df   Mean Sq uare   Sig.  Regression 22.966   22.966   172563.8   .000 Residual .002  13  .000      Total 22.968   14        Regression 14.949   14.949   30563.033  .000 a   Residual .005  11  .000      Total 14.954   12          Coeffici ents   Model   Unsta ndar d ized   Coef ficie n ts   Stand a ndize d C o effi cien ts       Sig.  θ  Stad.  Error   Beta       1 (Constant )   -.109   .008    -13.377   .000  θ  .057  .000  1.000   415.408   .000  (Constant )  -1.606  .021    -77.567   .000  θ  .057  .000  1.000   174.823   .000      In Table  1,  model  1 is re gre ssi on  equ ations  of fron t angle  se nsor, an d mo de l 2 is t h e   reg r e ssi on  eq uation  of rea r  angl sen s o r . It can  be  o b t ained f r om  T able  (Mo del  Summa ry)  on   fitting situatio n of the lin ea r re gr ession   model s of two cu rve, the  correl ation co efficient  R were  1.00, the determin a tion co efficient R 2  were 1.00, so t he model fitting effect is very ideal. Fro m   the varian ce  analysi s  table  (ANOVA b ), it can b e  se en  that the eac h sum of squa res of deviatio n were 22.9 66  and 14.9 49, the ea ch  sum  of squa re d o f  resid ual s were 0.0 02 a n d 0.005, an the   each sum   of squ a re s of  re gre ssi on we re  22.9 68 and   14.95 4. In th e si gnificant t e st of  re gre ssion   equatio n, statistics are  re spectively F=1 7256 3. 8 and  F=30 563.0 3 , the corre s p o n d ing confiden ce   levels are mu ch le ss tha n  the co nfiden ce level (0 .05 ) , so the model  of the two cu rve equatio ns is  extremely si g n ificant. From  the te sting  result tabl e (Coefficient s a ), i t  can b e  obta i ned that T te st  is use d  to si gnifica nt test of regre ssi o n   coefficie n ts, the standardizatio n  and  not standa rdi z ed  results a r e gi ven to coeffi cient  of regression e quati on, the co nst ants of the n o t stand ardi zed   reg r e ssi on eq uation were  -0.109 an d -1. 606, variabl coeffici ents  were 0.05 7. In the test re sult s   of the regre s sion  coefficie n t, the confidence leve ls o f  the constan t  and variabl e coeffici ent are   much  le ss than th e con f idence level  (0.05 ) so  the con s tant  and va ria b l e  coefficie n t is  signifi cantly.  Therefore, th e calib ration  result s of angl e sen s o r s of t he syste m  are sho w n:   The re gre s sio n  equatio n of the before  se nso r  ca n be o b tained.                109 . 0 057 . 0 V                                                      (1)    The re gre s sio n  equatio n of the rea r  se nsor ca n be obt ained.                     606 . 1 057 . 0 V                                                       (2)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 91 – 669 8   6694 2.4. The Mathematical M odel of Field  Surface  Ro ughnes s   Whe n  testin g  surfa c ro ug hne ss, the te st wh eel o n  the testin g de vice is  up a n d  do wn  with the ch an ge of field surface, driving t he lin k rod an d link ro d axis rotation. Two  angle sen s ors  are respe c tively installed i n  the two link rod s  axis, a nd co nverted  variable am ount into voltage.   The voltage  is co nverted  into analog  amount by  high mag n ification, an d sent to the  data   analysi s  software to be p r ocesse d. As sho w n in Fi gure  3, the relation ship of  the field su rface   roug hne ss an d the rotation  angle  can b e  obtaine d.      Figure 3. Sch e matic Di ag ram of  the Surface Height Chang es    r R H 0 0 sin                                                   (3)    r R H i i sin                                                      (4)    The field su rf ace vari ation  amount can b e  obtaine d.    ) sin (sin 0 0 i i i R H H h                                         (5)    In formula:  0 H —The  height  of test b r a c ket  to the o r igin al  field  surf ace; i H —The  heig h of test  brac ket to the field surfac after the  c o mpac tion;  R   r otation  radi u s  of the  conn ecting  ro d sh aft;  r  —the ra diu s  of the test whe e l;  0 —starting angle; i —rotation angle; i h —variation v a lue of  the field surfa c e   The relatio n ship of the field surfa c e rou ghne ss and o u tput voltage can be d e rive d from  (1), (2), and  (5).     Front     ) 057 . 0 109 . 0 sin 057 . 0 109 . 0 (sin 0 V V R h i qi                                  (6)                                           Rea r        ) 057 . 0 606 . 1 sin 057 . 0 606 . 1 (sin 0 V V R h i hi                                  (7)                         The  cha nge  of tracto r vibration an d soil  re sista n ce o n  the g r ou nd  has  ce rtain i n fluence  on the field surface ro ugh ness after th e com p a c tion  and soil  cov e ring thi c kne ss. However,   the   hydrauli c  su spen sion syst em  of  the co nne ction  tractors and  i m pl em ents is i n   floating state  in  operation, a n d  the d epth o f  ditching  an d  cove ring  so il  is very  sh all o (ab out 30 mm), in o r d e r to   simplify the   probl em, the  two  facto r s are ig no red  in th e p r o c ess of  e s tab lishin g   syste m   informatio n m odel. T herefo r e, the  ditch  bottom r oug h ness i s  th e fi eld  surfa c e  rough ne ss bef ore  the ditchin g  i n  the test. T e st initial po sition is  set a s  the ba se  surface, the in itial enterin g soil  θ H i i r R θ H Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign a nd Study on  Dyna m i c Measu r in g System   for Field Surfa c e  Roug hne ss (Lv Xiao -Rong 6695 depth  of the  open er i s   adj usted  to 30 m m , therefo r e,   so th e di stan ce s of the  dit c bottom to  field   surfa c can b e  obtaine d.    30 ) 057 . 0 109 . 0 sin 057 . 0 109 . 0 (sin 30 0 V V R h h i qi gi        ( 8 )     3. Test and  Resul t  An aly s is of Field Surfac e Rou ghnes s   3.1. Experimental Ma teria l s and Metho d s   Test was  ca rried o u t at the soil  bin test  station of  Shenyang Agri cultural University  laboratory. Rotary cultivator o peration s , with  0.5m   deep  of soil, and  artifici a l  smo o th fiel d   surfa c e, the  stand ard  dev iation of field  surfa c ro u ghne ss le ss  than 3 c m. Artificial wate ri ng,  comp actio n , t he m o istu re  content, comp actne s s a nd  bulk de nsity  of the  soil i s   made  to u n iform   with the actu al situation i n  field, and meet  the req u irem ents of  soil tillage. The test dev ice  inclu de the  dire ct se edin g  machine,  JKU-12 d a ta  acqui sition  card, data receive r  (p ort able  comp uter), d y namic test  appa ratu s,  meter,  small  sh ovel, two  angl sen s ors (DS3 6-V / A),  stabili zed p o w er  sup p ly a nd co nne ctin g wire s, et c..  The forward  spee d of  testing vehi cle  is   0.25~0.30m/s, the sa mplin g freq uen cy  i s  50 0Hz, d e p t h of the O p e ner i s  3 c m, a nd the te stin length of fiel d su rfa c ro ughn ess i s  1 0 m. In t he e x perime n t, JKU-1 2  data   acq u isitio n card i s   use d  for d a ta acquisitio n . The front a ngle sen s o r  is conn ected  with chann el  B, and the rea r   angle  sen s or is conn ecte d  with  chan nel  A. In o r de r t o  elimi nate th e e rro rs of  m anufa c ture  a nd  inst allat i o n  in  t e st ing  sy st e m ,  t he sy st e m  is c a librate d. The expe ri ment wa rep eated for  4 times,  experim ental  data wa s an a l yzed with SP SS software [15].    3.2. Results and An aly s is  (1) T he re sult s and a nalysi s  of field su rface roug hne ss  4 grou ps of t he field su rfa c e rough ne ss dat a before and after dit c hing were  col l ected.  The first g r o up is an alyzed. The tran smitted  data  of front and  rea r  angl e sensor ha s so me   certai n time differen c e, Chann el A data are pu she d  forwa r d by  calculation to make the m   con s i s tent wit h  Cha nnel B in the time domain. The tim e  domain  cu rve was  sho w ed in Figu re 4 .         A.  F i eld surface roug hn ess after the compac ti on; B.  T he origin al fiel d surfa c e roug hn ess     Figure 4. Cha nge Scal e of Surface Ro ug hne ss in Tim e -do m ain       In orde r to an alyze the de si rability of sa mpli ng date s ,  the statistical  analysi s  of the dates  is don e. The result is  sho w ed in Table 2.               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 91 – 669 8   6696 Table 2. The  Statistical An alysis of the  Field Surfa c e  Roug hne ss  Chan nel A   Chan nel  B   Average  2.309305   Average  7.66646   Standard e rro r   0.023042   Standard e rro r   0.096207   Median 2.2494   Median 8.0008   Standard deviati on  1.45729   Standard deviati on  6.084638   Coefficient of variation  0.631051   Coefficient of variation  0.79367   Variance 3.088068   Variance 37.02283   Kurtosis 0.037977   Kurtosis -0.19607   Skew ness  0.151127   Skew ness  -0.60522   Minimum value  -1.9734   Minimum value  -6.4721   maximum value   6.3661   maximum value   18.7711   observation num bers  4000   observation num bers  4000       From  Figu re  4 it ca n be  seen: the  su rf ac e flu c tuatio n amplitu de i s  -10 ~ 20m m  before  ditchin g , the surfa c e flu c tu ation amplitu de is onl y -5 ~5mm after the comp actio n , the field surface  roug hne ss after the  com p a c tion i s  obvio usly de crea s ed. After anal ysis of the  sta t istical in ta bl e 2  it can  be  obt ained  the  averag e of th e  ch ann el A  and  ch annel  B we re  ea ch 2.31  an 7.67  respe c tively,  the standa rd  deviation we re  ea ch 1. 46 a nd  6.08,  th e kurtosi s  we re each  0.04   an - 0.20, the  ske w ne ss  were  each 0.1 5  an d -0.6 1, t he  coefficient  of variation  were  ea ch 0.6 3  a n d   0.79.  The re sults sh owed   that  the co mpactio n  wh eel ha s a g o od compa c ti on effect, it can  balan ce the  seedin g  depth,  and create a  good e n viron m ent for the gro w th of see d s.   (2) Spe c tral a nalysi s  of field surfa c rou ghne ss  The self-p ower spe c tru m  of  field  surfa c ro ugh ne ss  of before a n d  after pl anter  workin can be o b tai ned by the theoreti c al an al ysis and  so ftware cal c ul ation, as sh own in Figure 5 .  It   can b e  seen  from the g r a ph that the p o we r sp e c tru m  den sity cu rves h ad two  peaks, an d the  freque ncy i s  t he   sam e . Be fore  wo rki ng  of the  pl anter,  the maxim u m freq uen cy (main frequ en cy)  is 0.06 25Hz, t he maximum  amplitude i s   7.549, fr eq ue ncy ha s al so  a ce rtain di stribution bet we en  1~3  Hz. The f r equ en cy is  more th an 3 H z, amplitud e tend s to 0, an d the cut-off frequ en cy of the  system is a b o u t 1.5Hz. After wo rki ng of the  plante r , the maximum freque ncy (m ain freque ncy )  is  0.0625 Hz, the maximum a m plitude is 2. 542, frequ en cy  is more than 1Hz, ampl itude tend s to 0,  the cut-off fre quen cy of the system is ab out 0. 6Hz. From the two powe r  sp ectru m  image, it can  be kno w n th at the two m a in freq uen cy of field  su rface roug hne ss are  compl e tely  con s i s tent  before a nd af ter plante r  wo rkin g. It is indicated  that the  system ha good lin ear  chara c te risti c s.        (a)  (b)     Figure 5.   Self-po w e r  Spect r um of field Surface Ro ugh ness of the b e fore an d after Planter  Wo rkin g     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign a nd Study on  Dyna m i c Measu r in g System   for Field Surfa c e  Roug hne ss (Lv Xiao -Rong 6697 (3) T he effect  of the origina l  field surfa c e  rough ne ss to  soil cove ring  thickne s Acco rdi ng to  the theory of linear sy stem s, mathe m atical mo d e l betwe en input and  output can  be e s tabli s h ed by the t r ansfe r fu n c ti on, and  be  use d  to  stu d y the dyna mic  cha r a c teri stics of  the  sy stem. Throug the  am plitude-f r eq uen cy chara c teri stic curve of the  system  and t he st ru cture  cha r a c teri stics, the  system  is p r elimin ari l y determin e d  to be  con s i s ted   of inertia, freq uen cy cha r a c teristics  can b e  obtaine d.    1 1 1 ) ( 2 2 2 2 T T K j T K T j k j G                                 (9)    The amplitu d e  freque ncy chara c te risti c s of the system can be o b tained.     1 ) ( ) ( 2 T K A                                               (10)    Phase frequ e n cy ch ara c te ristic can be o b tained.     T arctan ) (                                               (11)    The tran sfe r  functio n  of  the system can  be obtain ed.     1 ) ( Ts k s G                                                    (12)    The re sult is  obtaine d by statistical an al ysis of data, as sho w n in  Table 3.       Table 3.   The  Statistical An alysis of the  Tran sfe r  Fun c tion  Parameter Estimates     Parameter     Estima te     Std. Error   95 %  C onfide n c e  Inter v al   Lo w e r Bound   Upper  Bou n d   k 0.566   0.019   0.524   0.607   T 0.106   0.016   0.072   0.140     ANOVA(a)  Source   Sum o f  Sq uares   df   Mean Sq uares   Regression 2.609   1.305   Residual 0.025   13  0.002   Uncorrected Tot a 2.634   15    Corrected Total   0.264   14    Dep end ent vari abl e: z  a  R square d  =  1 - (Residu a Sum of Squar e s ) /(Corrected Sum of Squar e s ) =  .907      The stan da rd  erro r, 95% confid en ce in te rval and th e relation shi p  array between the  para m eters  can be seen  f r om  the pa rameters e s timated table  of the Table  3. The estim a tion   values of the  param eters  are  k= 0.57, T = 0.11.  When  the origin al  field su rfa c e rough ne ss i s  as  input and the  field surfa c roug hne ss after compa c ti o n  is as  output , the transfe r function of fie l surfa c ro ug hne ss  of bef ore dit c hin g   and after  co mpactio n  ca n be o b taine d  by the ab ove   analysi s .     1 11 . 0 57 . 0 ) ( ) ( ) ( 4 s s Y s Y s G n                                                   (13)    The m odel  i s  id entified  by the vari a n ce  an alysi s  table  (ANO VA a ). The a b sol u te   coeffici ent re ach e s 0.9 1  with the goo d .fitting degr ee of model.  Similarly, the origin al su rface  roug hne ss a s  input a nd  soil coveri ng  thickness a s  output, the  establi s he transfe r fun c t i on   model of the system  can b e  obtaine d.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 91 – 669 8   6698 1 11 . 0 95 . 0 ) ( ) ( ) ( 2 2 s s S s Y s G n                                                 (14)    Formul a (13 )  and (14 )  sho w   that  the s e  2  sy stems are both  co mp ose d  of a  pro portion al  seri es an d a f i rst-ord e se ri es  con n e c tio n . Time  con s t ants of th e sy stem a r e T  =  0.11s, b u t the i r   ratio coefficie n t is differe nt. When i n itial  depth of the  open er i s  a d juste d  to S1  = 30 m m , the  averag e of the soil covering thickne ss is 28. 36 m m , the stand ard deviatio n  is 4.84 mm, th e   coeffici ent of variation is 1 7 .07%.      4. Conclusio n   The d e sig n   and d e velop m ent of the  dynami c  te sting  system , and ba se d  on the  correl ation b e twee n surf ace  rou ghn e ss, the  se e d s covered soil  d epth, establi s h ed  t h e   mathemati c al  function  mod e l of the soil thickne s of covering  se ed.  By testing th e syste m  on t he  machi ne in th e field before  and after  surface roug hne ss te st re sult s, the mathe m atical fun c ti on  model was  modified. Th e test results prove that  the mathemat ical mod e l is reliable, and  the   testing sy ste m  pre c isi on is higher.       Ackn o w l e dg ements   The study wa s sup port ed  by  th e Nation al   Nat u ral S c ie nce  Foun dation  of China  (511 052 61)  a nd Sichu an p r ovince lead e r s in a c ad emi c  and te chni cal training p r o j ect fundin g     Referen ces   [1]  Ding -W eim i n g .  Agricultura l  machi ner y stud y.   Chin a Agricu lture Press . 201 1.  [2]  Nanj in g Agricu l t ural Un iversit y T r ials and sta t istical metho d  in F i el d.  Chin a Agricult ure Pre s s . 1988.   [3]  Ren W e ntao,  Xi aoro ng, K ong A iju. D e v e lo pment  of th e tape d t y pe r i ce dir e ct see d i ng m a chi ne.   Journ a l of She n yan g  Agric u ltural U n ivers i ty . 2010; 4 0 (1): 6 2 -66.   [4]  Oh Y. Cond iti on for pr ecise  measur ement  of field s u rfa c e rou ghn ess.    IEEE Transactions  on  Geoscie n ces a nd Re mote Se nsin g.  199 8; 36(2): 691- 69 6.  [5]  Lu Z h i- xi on g, W u  Xi ao-p i n g , Perdok  UD. An al ysis of til l ag soil surfac e ro u ghn ess.  T r ans actions of  the   Chin ese Soc i et y for Agricultur al Mach inery.  2 004;   35( 1): 112 -116.    [6]  Hou Z h a n -fen g, Lu Z h i- xio n g , Z hao La n- ying. F r ac tal b ehav ior of till a ge soi l  surfac e roug hn ess.  T r ansactio n s o f  the Chines Society for Agri cultura l  Machi n ery.  2007; 3 8 (4 ): 50-53.   [7]  Lu Z h i- xion g,  Nan  C, Perd ok  UD. Ch ar acter i satio n  of so il p r ofile r oug hn es s.  Biosyste m s Engi neer in g,  200 5; 91(3): 36 9-37 7.   [8]  De T e mmerman J, De prez  K, Anthonis J.  Conc eptua l c ab sus pens io n  s y stem for a  self-pro pel le d   agric ultura l ma chin e, p a rt 1:  deve l opm ent   o f  a l i ne ar m a th ematica l  mo de l.  Biosyste m s  Engi neer in g,   200 4; 89(4): 40 9-41 6.   [9]  Hostens I, De p r ez K, Ramo H. An improv e d  des ign  of air  suspe n sio n  for  seats of mob i l e  agr icultur a l   machi nes.  Jour nal of Sou nd a nd Vibr atio n.  2004;   27 6(1 2 ): 141-1 56.   [10]  Hostens  I, Ra mon  H. Descr i p tive  ana l y sis   of comb ine  ca bin  vibr atio ns  and  their  effect  on  the  hum an   bod y.  Jour na l of Sound  and  Vibrati on.,  200 3; 266(3): 4 53- 464.    [11]  Hai T ao. Mode rn testing tech nol og y.  Ch ong qin g  Univ ersity  Press.  2011.   [12]  Z hao-Qin g h a i. T e sting technol og y an d en gin eeri ng ap pl icati on.  Che m ical I ndustry Press.  200 5.  [13]  João L o b a to Oliveira, L u is Pa ulo R e is, Brigi d a M onic a  F a ria ,  F abien Gou y on. An Empiric  Evalu a tion  o f   a Real-T ime R obot Da ncin g F r ame w ork b a s ed on Multi-M o dal Eve n ts.  T e lkomnik a  Indon esia n Journ a l   of Electrical En gin eeri ng,  20 1 2 , 10(8): 19 17- 192 8.  [14]  Liu Min g -d an,  Lü Xi ao-ro ng , Qi Xiang- jun .  Res earch o n  T r ipod Gait of Bionic He xa po d Rob o t.   T e lko m nik a  Ind ones ian J ourn a l of Electrica l  Engi neer in g . 2014; 1(1 2 ): 135 -140.   [15]  Z hang-W e nbo,  Ch en-H ong ya n. Ana l ysis  an d a ppl icati on  o f  practica l d a ta  statistics (SP SS 12.0).  The  Peop le' s  Posts and T e lec o mmu n ic ations Pr ess.  2006.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.