基于光谱信息的玉米变量追肥控制系统优化设计与试验

摘要

基于近地光谱信息的玉米变量追肥技术是实现氮肥科学合理施用的有效途径.为提高追肥控制系统的光谱信息获取精度及控制精度,对光谱传感器布置方式及系统控制方法进行了优化设计,并进行了田间追肥试验.对行式及分布式布置方式对比试验表明:光谱传感器分布式布置方式采集NDVI优于对行式布置方式,获取NDVI均值平均提高6.4％,方差平均降低0.038.NDVI采集数据采用滑动窗口均值滤波算法进行滤波,滑动窗口边长为15,均方差为0.007 9.系统响应特性试验表明,系统的平均响应时间为1.5s,平均稳态误差绝对值为0.775 r/min,平均超调量为10.6％,系统在排肥轮工作转速范围内具有较高的控制精度.田间施肥量控制效果评价试验表明,排肥理论转速与监测转速的平均相对误差为3.35％,可以实现精准施肥的目标.