基于單片機的變量施藥噴霧機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為了減少除草劑的不合理的使用，減輕環(huán)境污染，使資源得到合理的利用，本文研究了基于單片機的變量施藥噴霧機控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)雜草的實際分布情況選擇性地進行變量噴施。主要內容如下:
　　 (1)變量施藥噴霧機控制系統(tǒng)方案設計。根據(jù)變量施藥系統(tǒng)的各噴霧單元實時分別控制的性能要求，進行了控制系統(tǒng)方案設計，以滿足各噴霧單元獨立變量噴施藥液。
　　 (2)控制系統(tǒng)硬件設計。單片機采集壓力、流量和速度傳感器信號發(fā)送給PC機，同時接

2、收PC機的控制命令，控制執(zhí)行部件動作。PC機與單片機之間的數(shù)據(jù)通信利用模塊化接口設計技術，使PC機與下位機之間通信接口簡潔清晰、可擴充性好，易于系統(tǒng)維護和升級。進行了系統(tǒng)的抗干擾設計，以避免各種干擾影響控制系統(tǒng)的正常運轉。
　　 (3)控制系統(tǒng)軟件設計。主要包括單片機和PC機通訊部分軟件、單片機控制系統(tǒng)軟件和模糊控制器設計。編寫了程序控制軟件，采用模塊化設計，方便主程序的調用，調試簡單。應用模糊理論進行了模糊控制器設計，包括:輸

3、入輸出變量的論域、模糊子集以及各子集隸屬度函數(shù)的確定;模糊控制規(guī)則的設計;模糊推理系統(tǒng)的設計等。利用Simulink對所設計的模糊模型進行仿真。
　　 (4)控制系統(tǒng)建模和仿真。對控制系統(tǒng)進行了建模，應用matlab分析了系統(tǒng)性能，結果表明，所設計的系統(tǒng)能夠滿足系統(tǒng)性能要求;對變量施藥系統(tǒng)可控性和可觀測性進行了判別，結果表明，系統(tǒng)是可控的，也是可觀測的;運用李雅普諾夫第二法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，分析結果表明該系統(tǒng)對于平衡點x=0是大