悬挂式喷杆喷雾机变量喷雾系统设计及试验分析

摘要

随着农业现代化和农业机械化的发展，精准农业在农业生产中发挥着越来越重要的作用。在精准农业体系中，精准施药是一个重要组成部分，精准施药是减少农药施用量、提高农药利用率、降低农药污染的重要措施。传统的施药技术存在很多不足，研发适应现代农业发展的新型施药器械成为当前施药技术的趋势。
　　本文根据黄淮海地区地块小、分布散的特点，在变量施药技术基础上利用自动控制技术，研发设计了一种悬挂式可变量喷杆喷雾机。该喷雾机能够根据行驶速度自动调节喷雾量大小，实现变量喷雾的技术要求，达到单位面积内喷雾量均匀一致。
　　根据可变量控制系统的原理即保证单位面积内施药量的均匀一致为设计的主要目标。按照技术要求对可变量喷雾系统进行研究，利用闭环回路控制原理，通过模块化设计，以单片机为主要控制核心，控制阀为主要执行元件制定设计方案。根据设计方案，在实现功能的前提下，首先对检测元件、执行元件等硬件部分进行选型;其次对控制器的控制电路进行设计，主要包括:供电电路、传感器电路、执行器电路、集成各模块电路绘制PCB电路板，在设计电路板的基础上编写相关软件。最后在设计方案的基础上加工制造出样机，并通过田间试验进行性能测试。试验结果表明，该变量喷雾机喷雾均匀性及稳定性达到技术要求;改变倾喷量时，实际喷雾量与理论喷雾量误差＜15％，系统稳定可靠，能够实现变量喷雾的要求。该研究为精准施药和变量喷雾进行了相关尝试，为完善精准施药和变量喷雾技术提供基础数据。

目录

声明

致谢

摘要

1 前言

1．1 目的与意义

1．2 悬挂式喷杆喷雾机国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 变量喷雾技术研究现状

1．3．1 变量喷雾系统的数据采集方式

1．3．2 变量喷雾技术的流量控制方式

1．4 本文的研究内容及技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 技术路线

1．5 本章小结

2 悬挂式喷杆喷雾机结构设计

2．1 整体结构设计

2．1．1 整体结构设计

2．1．2 主要技术参数

2．1．3 变量控制系统技术原理

2．1．4 变量喷雾系统工作过程

2．2 变量控制系统设计

2．2．1 变量控制系统功能设计

2．2．2 变量喷雾系统硬件选型

2．3 本章小结

3 变量控制系统硬件设计

3．1 控制系统总体设计

3．2 单片机控制器的选择

3．3 供电电路设计

3．4 传感器电路设计

3．4．1 压力传感器电路

3．4．2 流量传感器电路

3．5 执行器电路设计

3．5．1 总阀电路

3．5．2 调节阀电路

3．6 速度传感器接口电路设计

3．7 显示模块设计

3．8 其他模块电路设计

3．9 本章小结

4 变量喷雾控制系统软件设计

4．1 软件设计语言选择

4．2 软件设计任务

4．3 控制主程序

4．4 控制子程序

4．5 检测程序

4．6 键盘输入程序

4．7 报警程序

4．8 本章小结

5 悬挂式变量喷雾机性能测试

5．1 喷雾均匀性试验

5．1．1 试验分析方法

5．1．2 试验结论

5．2 喷雾机大田行走试验

5．2．1 试验方法

5．2．2 试验结果与分析

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录