圆形PWM变量喷灌机喷灌特性的仿真研究 |
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引用本文: | 周志宇,陶帅,莫锦秋.圆形PWM变量喷灌机喷灌特性的仿真研究[J].农机化研究,2020,42(5). |
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作者姓名: | 周志宇 陶帅 莫锦秋 |
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作者单位: | 上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240;上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240;上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240 |
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基金项目: | "十三五"国家重点研发计划项目 |
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摘 要: | 变量喷灌(Variable Rate Irrigation,VRI)是精准农业的一个重要分支,目前的发展方向是单喷头变量喷灌(Individual Sprinklers VRI,IS-VRI),即每个喷头均采用脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)变量技术控制水量。为此,通过分析面向IS-VRI应用的圆形PWM变量喷灌机在喷灌过程中水量累积的过程后,数值仿真研究了PWM脉冲占空比、PWM脉冲周期、喷灌机行进角速度及喷头离围转中心距离4个参数对喷灌均匀性及喷灌水深误差的影响规律。采用Nelson R3000喷头的圆形PWM变量喷灌机数值仿真结果表明:喷灌水深与喷灌机行进角速度和喷头离围转中心距离成反比,与PWM脉冲占空比成正比,与PWM周期存在较弱的负相关关系; PWM周期和喷灌机行进角速度越小,喷灌均匀性越好,当PWM周期取10s或行进角速度取1(°)/min时,径向和周向克里斯琴森均匀系数均可达到75%和80%以上;喷灌水深误差主要出现在喷灌机中间段的径向水深误差上,约为8%,其余误差均在5%以下,水深误差可以通过调整PWM脉冲占空比补偿消除。
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关 键 词: | 圆形喷灌机 变量灌溉 脉宽调制 喷灌均匀性 喷灌水深误差 |
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