基于PID算法的高频间歇供肥系统设计与试验

摘要

在液态肥寻种对靶点施系统中,液态肥需满足在高频间歇喷施时压力波动较小且在间歇喷射频率发生变化时仍能保证压力稳定的要求,为此设计了基于PID算法的高频间歇供肥系统.设计了供肥系统硬件电路和软件程序,对管路压力进行采集与控制,并设计了可方便设置作业参数和显示实时作业状况的人机交互界面.采用临界比例度法对PID算法进行参数整定,经实际试验调整后确定PID算法的比例系数、积分系数和微分系数分别为4、0.079和0.012,对采用和不采用PID算法的供肥系统压力变化情况进行了对比试验,结果表明,采用PID算法的供肥系统压力更加稳定.为评价基于PID算法的供肥系统在不同作业速度和压力设定值下的压力稳定性能,选取管路压力的最大误差、平均误差和标准差为试验指标,进行了台架试验.结果 表明,供肥系统压力的最大误差、平均误差和标准差分别不大于6.49％、1.54％和0.40 MPa,满足液态肥寻种对靶点施系统对于管路压力稳定性的要求.