变量施药机的恒压变量控制系统设计及算法

针对施药机施药量和施药质量不能满足农艺要求的问题,在建立系统总管道药液压力PID控制模型和施药量模糊控制模型的基础上,采用AT89S52单片机设计了变量施药机的恒压变量控制系统,并研究了其控制算法.利用MATLAB对系统模型进行仿真,结果表明:药液压力PID控制的响应时间为0.85s,施药量模糊控制的响应时间为1.04s,两者的稳态误差均在±3%之内,该控制系统可用于施药机恒压变量控制.     

自动转换量程电压表的设计与实现

本系统是一种基于AT89C52单片机开发的量程自动转换电压表的设计,以AT89C52、AD574为核心,构成完备的测量系统,可以对0～1000V电压范围的电压进行量程自动转换的精确测量。     

基于AT89C51单片机的变量施药控制系统研究

将基于AT89C51单片机的控制系统应用于农业生产过程中,实现了变量施药作业,提高了农药利用率,减少农药残留、环境污染.为此,阐述了施药系统的变量原理,重点介绍了控制系统硬件电路和软件程序的设计.仿真和田间实验表明,系统稳定可靠,可操作性好,能够满足农业生产的要求.     

梳脱式联合收获机脱粒输送装置自动控制系统

研究了一种基于AT89C52单片机的梳脱式联合收获机脱粒输送装置工作负荷自动控制系统。该控制系统可以根据检测到的反映脱粒输送装置工作负荷的信号做出正确决策，对机组前进速度做出相应的调整，使工作负荷恢复到设定值附近，且能保持稳定，达到了预期的控制效果。     

火星漫游车控制系统设计

文章以AT89C52单片机为核心,设计出具有自动避障功能与自动定向功能的火星漫游车控制系统,而且可以通过遥控操作,使漫游车按照规定的路线行驶.同时在行驶中,通过液晶显示器实时显示行驶里程和速度.     

一种自动寻迹小车的设计

本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,包括小车系统构成软硬件设计方法。小车以AT89C52为控制核心,用单片机产生PWM波,控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。     

汽车综合记录仪智能系统的设计

本文介绍了汽车行驶综合记录仪智能控制系统的整体结构、工作原理和软、硬件设计.系统采用AT89C51单片机为控制核心,对汽车行驶过程中的运行速度和连续运行时间进行实时监控,当超过规定的安全值时系统可自动提示和报警.经过实际的运行和调试,该系统实现了对汽车行驶时间、速度及车辆制动状态的智能控制.     

恒温沼气反应器的单片机控制

在生物发酵过程中,温度的稳定性直接影响产气的效率.系统以AT89C52单片机系统为控制核心,采用单线智能温度传感器DS18B20及分辨率高、噪声低的A/D转换器对反应器进行温度采集.采集后的信号送到单片机中,与给定值进行比较,其偏差由PID程序计算出输出控制量.经处理后,其控制量被传送到显示器及执行机构,完成温度的自动调节,并进行报警.该系统具有高可靠性和高测控精度的特点.     

联合收获机梳脱台高度自动控制系统的设计

介绍了一种基于AT89C52单片机的梳脱台高度自动控制系统。分析了4LS-150型梳脱式联合收获机液压提升机构及梳脱台与作物高度间的相互关系；针对控制系统的要求，设计了作物高度和梳脱台高度自动检测装置。在梳脱式联合收获机上使用该控制系统，可以使梳脱台按照作物高度的变化进行自动调节。     

温室节水自动喷灌系统的设计

利用传感器技术实时采集温室环境的空气温湿度、土壤水分和光照度等因子,单片机将数据进行分析处理做出合理的控制决策,控制执行器进行自动喷灌,实现了计算机自动控制,按需、按期和按量喷灌。系统主要由温室环境信息采集模块、单片机AT89C52模块和控制模块组成,采集模块包括光照度传感器2DU6硅光电池、土壤水分传感器TDR-3和空气温湿度传感器LTM-8901。本系统环保节能、节水、省力,具有很好的实用性和推广性。     

有人直升机变量施药控制系统的设计与试验

为了实现航空施药作业时施药量的变量控制,设计了一种用于有人直升机的变量施药控制系统。系统能根据施药直升机飞行速度的变化情况,自动调整施药管道内的施药量,从而实现单位面积施药量保持不变。试验结果表明:当直升机飞行速度小于160km/h时,实际施药量和设定施药量之间的误差保持在10%以内。     

基于物联网的植保机作业参数匹配设计研究

为了实现精准农药喷洒,降低农药浪费,基于物联网技术建立了植保机作业参数匹配系统.系统主要包括流量控制系统和药雾粒径控制系统.流量控制系统包括以下内容:①建立飞行速度、单位面积施药量和流量模型;②驱动隔膜泵流量与PWM控制信号占空比模型;③PID流量调节,降低系统响应时间,进而实现流量随飞行速度动态调整;药雾粒径控制系统...     

基于PWM变量农药喷洒控制系统的研究

针对目前农药喷洒的严重浪费和污染情况,开发出了一种变量喷洒的控制系统.传统的农药喷洒大都采用机械式调节方式来进行农药喷洒.该控制系统将流量、压强以及PWM和速度通过公式联系起来,根据采集的NDVI和速度信息值调节PWM,利用霍尔传感器来采集拖拉机速度,从而保证了农药的有效利用.     

基于单片机PWM变量农药喷洒控制系统的研究

针对目前农药变量喷洒技术缺乏的情况,开发了一种农药变量喷洒的控制系统。以往的农药变量喷洒控制系统大部分是利用读取流量传感器的值,然后通过调节拖拉机速度或者水压来控制喷头流量大小,进而达到在喷洒过程中单位面积的量相等。而本套控制系统是通过试验将PWM和速度通过公式整合起来,然后通过霍尔传感器来采集拖拉机速度来自动调节PWM的值,保证了单位面积内喷洒量的相同,从而达到变量喷洒、均匀喷洒的效果。     

基于Android终端交互的果园变量喷药控制系统设计

开发了一套基于Android终端交互的果园变量喷药控制系统,采用流行的安卓手机或平板电脑作为人机交互界面,上位机与下位机通过蓝牙模块进行无线通讯,实现了通过手机或平板等智能终端对喷药阀门的控制及相关参数显示;采用mega128微控制器作为系统控制核心,实现喷药参数监测和单位面积施药量的自动变量控制;进行了变量喷药试验,结果表明:系统根据作业速度实时调节阀门开度,可以较高的精度和较快的速度完成对单位面积施药量的精确控制。     

基于靶标叶面积密度参数的变量喷雾控制系统开发与性能试验

变量喷雾技术是提高农药利用率、节省农药用量的重要手段之一。为达到果园施药减量增效的效果,本研究开发了一种变量喷雾控制系统,提出了叶面积密度参数与执行机构脉宽调制（Pulse Width Modulation,PWM）占空比的计算方法。该系统上位机基于激光LiDAR传感器探测的点云密度表征叶面积密度作为施药参数,并根据喷药处方计算各喷头对应电磁阀的PWM占空比,通过RS485通讯实时发送施药处方到下位机的可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）,下位机PLC根据接收的PWM占空比控制对应电磁阀的开关频率实现喷头喷雾流量的调节。通过试验测量了施药单元网格尺寸、系统延时时间以及PWM占空比与喷头流量之间的模型参数三部分关键系统参数。结果表明在0.2、0.3和0.4 MPa压力下PWM占空比与喷头流量之间均为线性关系,线性拟合优度均在0.98以上。最后,通过喷雾试验验证变量喷雾样机的有效性,试验结果表明,采样点水敏纸上单位面积（cm²）最少雾滴个数为35滴,达到了有效喷雾效果;当靶标冠幅与总冠幅比为39.9%时,变量喷雾模式相比于连续恒定式喷雾省药71.96%,相比于对靶开关式喷雾省药29.72%,达到了减量效果。     

遥控喷杆喷雾机设计与试验

针对大田蔬菜种植病虫害防治需求,利用高地隙四轮转向液压底盘,设计一种遥控喷杆喷雾机。采用PID控制算法设计液压驱动系统和变量施药系统。液压驱动系统通过对比实时采集的实际车速和轮速计算各轮滑转率,以理想滑转率为控制目标进行实时动力分配;变量施药系统根据实时采集的实际车速和预设的目标单位面积施药量换算目标流量,以目标流量为控制目标进行实时喷雾流量调节。在韭菜田进行不同车速下的性能考核试验,结果表明：滑转率最大的车轮为左前轮,滑转率均值为6.14%,能稳定在理想滑转率范围内;滑转率最小的左后轮是轮上载荷最大的车轮,滑转率均值为0.76%,显著小于其他车轮;喷雾作业雾滴沉积率均值为93.4%,变异系数为21.6%,变量施药系统随速调节功能良好,但作业质量随着车速增加而略有下降。该喷雾机可为大田蔬菜种植智能化植保机械的研制提供参考。     

温室摇摆式变量弥雾机喷雾参数响应面法优化

设计了具有喷头变速摇摆功能和自动进、排药功能的温室摇摆式变量弥雾机。为验证和优化喷雾机的施药效果,以喷雾流量、喷雾距离、喷雾机行走速度和喷头摆动速度为自变量,雾滴分布变异系数为响应值,根据Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,并利用Design-Expert软件建立数学模型,对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：4个因素的影响显著性由大到小依次为：喷头摆动速度、喷雾机行走速度、喷雾距离、喷雾流量;喷雾机的最佳喷雾参数为：喷雾流量185mL/min、喷雾距离2m、喷雾机行走速度8cm/s和喷头摆动速度5(°)/s,此时雾滴分布变异系数为1.632%。     

筑床施药机喷施性能参数试验研究

筑床施药机旨在为苗圃进行土壤消毒灭菌作业,从而提高保苗率和优质苗木产出率。该机可以同时完成筑床和施药作业,实现高效率、高质量、低耗能,一机多用。本次试验的目的是在水泵喷嘴数量确定后,探索喷嘴等效喷孔孔径与系统压力、系统流量之间的变化关系,选择最佳配置组合,为试验样机生产试验调试和定型样机设计提供依据。试验结果表明:不论何种型号的拖拉机,其作业速度应控制在2. 88km/h(0. 8m/s)左右,系统流量约15. 5L/min,施药量约1 755L/hm2。选用6503型喷嘴为试验样机喷洒装置的喷嘴,数量6个,等效喷孔孔径1. 10mm,药液喷施系统压力为1. 5～2. 0MPa。     

基于机器视觉和北斗定位的小麦变量喷雾系统研究

针对传统植保喷杆喷雾机作业时各喷头以同等药量喷洒的方式导致农药浪费、利用率低和污染环境等问题,以生长前期的小麦为研究对象,设计一种基于北斗定位系统和机器视觉的小麦变量喷雾作业系统。通过双平面高度投影法完成对感兴趣区域获取,研究了速度、植株密度对喷雾的影响,提出变量喷雾流量的控制方法。在定位系统规划的目标区域内,通过机器视觉处理实现变量喷雾,试验结果表明,相同机组速度下,植株密度稀疏区相对植株密度正常区的平均雾滴覆盖率平均减少12.06%;相同植株密度下机组前进速度0.75 m/s相对1.50 m/s的平均雾滴覆盖率平均增加3.94%。在满足喷雾标准的情况下,可以在不同速度、不同植株密度下实现变量喷雾。为验证目标区域边界行驶速度对等级变换准确度,进行定位传感器实时判断在目标区域边界喷头相对位置并控制开闭,试验结果表明,在行驶速度为0.50 m/s时准确度最高,区域边界行驶超出量误差平均值为48.72 cm;为验证行驶方式对喷雾等级变换准确度的影响,使用北斗定位系统在目标区域边界开展行驶方式对喷雾等级变换准确度的影响试验,试验结果表明,驶入目标区域超出量误差平均值为7.20 cm。