變量噴施除草控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)在很大程度上依賴于生物遺傳育種技術(shù)，主要通過化肥、農(nóng)藥等農(nóng)資的大量投入而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。這種粗放式的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，不僅造成了農(nóng)藥等化學(xué)物質(zhì)的大量浪費(fèi)，降低了經(jīng)濟(jì)效益，增加了環(huán)境污染，而且也嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量。因此，為提高農(nóng)藥的利用率，本文設(shè)計(jì)了一種以雜草面積信息與系統(tǒng)管路壓力為輸入量、噴頭開啟時(shí)間為輸出量的雙輸入單輸出的變量噴施除草控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)雜草的面積大小以及系統(tǒng)的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)噴頭的開啟時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)變量噴

2、施。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1、分析壓力可變式，在線混藥式、脈寬調(diào)制式三種應(yīng)用較為廣泛的變量噴藥控制方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了各自存在的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了變量噴施除草系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。同時(shí)介紹了變量噴施移動(dòng)平臺(tái)和室內(nèi)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理和基本組成。
　　 2、根據(jù)變量噴施除草控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，完成了對(duì)各功能器件的硬件選型，相關(guān)模塊包括:微處理器、鍵盤輸入、液晶顯示、數(shù)模轉(zhuǎn)換、移動(dòng)存儲(chǔ)、流量傳感器、壓力傳感器、速度傳感器以

3、及電磁閥，完成了對(duì)流量采集、速度采集以及電磁閥驅(qū)動(dòng)等硬件電路的設(shè)計(jì)。
　　 3、完成了對(duì)變量噴施控制系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì)，按照自上而下的軟件設(shè)計(jì)原則，分別設(shè)計(jì)了鍵盤信息處理、流量信息采集、數(shù)模轉(zhuǎn)換、電磁閥驅(qū)動(dòng)、液晶顯示以及移動(dòng)存儲(chǔ)等模塊的軟件程序。
　　 4、對(duì)所設(shè)計(jì)的變量噴施控制系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。流量特性試驗(yàn)確定了當(dāng)頻率固定時(shí)流量隨占空比的變化情況，以及當(dāng)占空比固定時(shí)，流量與頻率的關(guān)系。系統(tǒng)壓力與流量關(guān)系試驗(yàn)主要研究了單

4、個(gè)噴頭開啟時(shí)系統(tǒng)壓力與噴施量之間的關(guān)系，確定了系統(tǒng)的最佳工作壓力為0.25Mpa;當(dāng)多個(gè)噴頭同時(shí)開啟時(shí)，系統(tǒng)則存在著壓力波動(dòng)的現(xiàn)象。噴頭打開時(shí)間與噴施量關(guān)系試驗(yàn)確定了當(dāng)系統(tǒng)工作壓力為0.25Mpa時(shí)，噴施量與噴施時(shí)間近似成線性關(guān)系，并做了數(shù)據(jù)擬合。對(duì)所設(shè)計(jì)的變量噴施控制器進(jìn)行的試驗(yàn)研究，表明系統(tǒng)可根據(jù)雜草的面積大小以及系統(tǒng)的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)噴頭的開啟時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)變量噴施，其誤差小于5％。
　　 本文運(yùn)用傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及