车载喷雾机变量施药控制系统的设计

将基于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,减少农药残留和环境污染。该系统采用单片机作为控制核心,能够根据需要自动地调节喷雾量。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,该系统稳定可靠,可操作性好,能够满足农业生产的要求。     

基于单片机的喷雾控制系统硬件电路设计

将单片机的控制系统应用于农业生产过程中,提高了农药的利用率,减少了农药残留与环境污染[1]。为此,阐述了喷雾系统的变量原理,重点介绍了控制系统硬件电路的设计。实验表明,该系统稳定可靠,可操作性好,能够满足农业生产的要求。     

基于LabVIEW农作物变量喷雾算法研究

给农作物实施精确喷射农药,对于保障粮食安全、节约资源、保护环境、提高农产品质量和农民增收意义重大。目前,常量喷雾是农作物喷施的主要方法,此法是对整个地块进行均匀喷施,浪费农药也污染环境。为此,研究了变量喷雾控制算法,使系统能够根据需要自动地调节喷雾量,实现变量施药作业,提高了农药利用率,减少农药残留和环境污染。仿真和田间试验表明,系统稳定可靠,可操作性好,能够满足农业生产的要求。     

果园喷雾机变量混药装置设计与试验

针对目前变量混药装置喷雾压力不稳定和农药与水混合比不精确的问题,设计了一种电磁计量泵与比例溢流阀相结合的变量混药装置。通过采用电磁计量泵抽取药液,提高了农药与水配比的准确性。比例溢流阀与单片机相结合,方便调节水和药液的流量,并且能够单独控制水和药液的回路。试验表明,变量混药装置能够根据实际需要调节水和药液的流量,保持农药与水混合比稳定,而且压力满足喷雾要求。     

传统植保喷药机使用现状及变量喷雾技术应用

农业植保喷药作业的质量对农田周边环境和农作物生产具有重大影响。变量喷雾技术作为农业植保喷药作业中的一项新技术,对改善当前农业生产模式起到了积极的作用。基于此,笔者针对传统植保喷药机使用现状和缺点进行分析,阐述了变量喷雾技术的技术原理和变量喷雾的实际应用。应用结果表明:1)拥有可变喷洒技术的植保喷药机械可以很好地满足农业生产的需要;2)科学合理喷洒农药,有利于保障食品安全,减少农业植保喷药作业对生态环境的破坏。     

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.     

变量喷雾技术研究进展分析

随着我国社会经济的高度发展和科技水平的不断进步,我国的农业技术也得到了很大的进步。各种农业领域的先进技术,先进科技都得到了长足的应用。具体到农业病虫害防治方面,各种新技术也不断涌现。而变量喷雾就是其中重要的一种,变量喷雾技术能够有效地实现精准施药,从而提高农药的利用率,减少农药的残留,降低农业种植的成本,同时还能够保护周边的生态环境,是一种绿色的农业技术。近年来,在我国的农业种植中得到了广泛的应用。基于此,文章主要对变量喷雾技术的研究进展进行了分析和探讨。     

变量喷雾技术研究现状

随着社会发展,人们对农药污染问题越来越重视。变量喷雾技术是根据实际目标作物情况,结合施药机械的行驶速度、喷雾压力等信息对施药对象按实际需求进行喷药的一种喷雾技术。与传统喷雾技术相比,变量喷雾技术具有农药利用率高、农药残留少、用水量少、对周围环境影响小等特点。文章主要介绍变量喷雾中的农作物信息探测技术和变量喷雾控制技术。     

基于DSP喷雾机器人直流电机控制应用与研究

传统的农药喷雾主要依靠人工喷洒完成,工作效率低、耗时耗力,且对作业人员造成了严重的健康威胁。随着农业现代化水平的不断提升,越来越多的高科技手段被应用在农药喷洒过程中。智能农药喷雾机器人通过自动控制技术,可以实现农药喷雾的全自动化作业。为此,设计了智能农药喷雾机器人,并将自动控制技术应用在喷雾直流电机中,完成了系统总体结构设计、硬件模块电路设计及系统软件流程设计,并进行了试验验证。试验结果表明:该直流电机自动控制系统能够提高农药喷雾机器人的作业效率,实现农药喷雾的精准控制,喷雾质量好,有效减少了农药的浪费,防止了对自然环境造成破坏,具有一定的推广价值。     

基于模糊控制的变量施药控制系统

针对目前农药在使用过程中忽略了病虫害发生的差异性和作物信息的差异性,使大量的农药流失到非靶标环境中,造成大量环境污染等问题,采用模糊控制技术建立自适应喷雾控制系统,实现了农药使用过程中自动调节喷雾参数.经仿真与台架实验证实,整个系统能满足变量施药的要求.     

无人机变量施药实时监控系统设计与试验

在航空施药过程中,为保证单位面积施药量的一致性、实现施药流量的实时控制,提出一种航空变量施药分级控制算法。该算法根据各参数的等级和阀门开度建立分级控制表,再结合分级控制公式计算作业参数变化时阀门对应的开度,从而计算出施药流量,实现施药流量的自动调节。基于该算法设计了基于单片机多信息融合的航空变量施药实时监控系统,通过软硬件设计实现了对作业航迹、作业高度、作业速度、施药流量及药液余量等信息的实时监测,进行了航迹监测试验、施药流量监测试验、液位监测试验和变量施药控制试验等。结果表明,该系统可以准确监测多种作业参数,并可根据参数变化精准调控施药流量;飞行航迹监测平均偏差为0.98 m,施药流量监测平均误差为3.57%,液位监测平均误差为1.97%,系统对流量控制的最大误差为9.26%。     

智能变量施肥技术初步试验研究

结合承担的精确农业变量施肥技术研究项目，提出了智能变量施肥技术体系和实现方法。利用美国MAPINFO公司MapInfo Proression 6．0地理系信息系统，采用MapBasic语言编程，建立了施肥地理信息与决策系统；利用89C52单片机实现智能变量施肥机控制系统。试验表明。研制的智能变量施肥机能够实现精确农业信息控制自动变量施肥作业，为精确农业的进一步试验研究提供技术依据。     

喷雾机械的喷雾均匀性试验研究

文章通过试验研究,分析了喷头的喷雾均匀性及其影响因素。借助由哈尔滨博纳科技有限公司开发研制的喷雾性能综合试验台,通过试验平台测试了变量喷雾喷头的喷雾均匀性;研究和测试影响变量喷雾喷头喷雾分布均匀性的主要因素和变化规律;对影响系统喷雾分布均匀性的几个主要因素通过正交试验进行了相应水平的试验测试,进行了标准偏差的分析和比较;最终产生了影响喷头喷雾均匀性各主要因素不同水平的最优组合。     

基于单神经元PID的变量喷雾系统精准控制方法研究

针对现存农用无人机变量喷雾系统响应时间较长、超调量较大、跟随效果不稳定等问题,设计一种基于单神经元PID控制的农用无人机变量喷雾系统.该系统采用传感器检测流量信息作为控制依据,运用单神经元自学习能力不断调整PID参数精确调控喷雾流量,实现变量调节快速稳定的目标.为验证本系统控制算法的实际变量控制效果,采用Matlab平...     

喷杆喷雾机变量喷雾控制与测试试验台设计*

为满足喷杆喷雾机变量喷雾技术需要,设计一种喷杆喷雾机变量喷雾控制与测试试验台,实现对已有的变量喷雾装置的实时控制以及性能测试。变量喷雾控制与测试试验台由控制系统和数据采集系统组成。控制系统以西门子S7-200 系列PLC为基础,由动力系统、驱动系统、流量系统和变量控制系统组成;数据采集系统采用数据采集模块与传感器获取管路流量、压力、转矩和行驶速度等参数,通过LabVIEW软件对采集的参数进行实时显示和存储。转速工况下的流量精度测试试验显示平均流量误差为4.0%,可作为判定变量喷雾装置性能的一个技术参考;试验表明该试验台可有效实时控制喷杆喷雾机变量喷雾控制部件,满足喷杆喷雾机变量喷雾控制部件的性能测试需求,为制定变量喷雾质量评价技术规范提供技术参考。     

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。     

喷杆喷雾机智能控制系统设计及试验

为提高喷雾均匀性和农药的有效利用率,针对大田作物施药的农艺要求,设计了一种安装于大田常用喷杆喷雾机的喷雾机智能控制系统,并介绍总体方案和工作原理。该系统主要包括变量施药、喷杆高度自动调节等功能,变量施药系统通过变量调节阀调节喷雾流量,通过喷雾量与作业速度自适应控制模型,实现作业过程中药液均匀喷施;喷杆高度调节系统采用超声波传感器检测喷头与作物顶端的距离,根据设定的目标高度,控制电动缸动作,调节喷杆高度。试验表明:变量喷雾控制系统能够根据设定喷量和作业速度的变化准确发出调控指令,控制流量调节阀动作进行流量调节,提高了喷雾作业的均匀性,喷雾精度误差最小为2.24%,能够有效提高喷药作业质量;喷杆高度调节最大误差为5.40%,提高了喷杆与作物顶端距离调整的准确度。     

一种智能控制变量施肥机构的试验设计

我国农业正由传统农业向现代农业发展,农业新技术研究已经开始起步。在施肥方面,配方施肥、复混肥技术和多元素平衡施肥等一些先进技术和措施已在一些发达地区得以应用。为提高肥料利用率,尽可能地消除化肥对农业环境造成的污染,设计研制了一种变量施肥设备。该设备主要由信息采集系统、单片机控制电路、步进电机驱动装置和排肥机构组成。试验结果表明,该机构对尿素和碳铵的排肥误差率在10%以内,施肥精度较高,可基本实现变量施肥,并为下一步的改进和提高精度奠定了基础。     

基于北斗系统的大田智慧农业精准服务体系构建

农机精确导航技术正在中国大田种植领域规模化应用,但农机精准作业技术和农业生产精细管理技术的应用仍进展缓慢,精准农业技术、装备与服务体系尚未完成构建,节本增效和节能环保等农业生产目标的实现仍缺乏技术手段。随着物质、能量和信息三要素的不断融合,智能农机系统呼之欲出,将为农业生产提供安全、高效和科学的解决方案。基于智能农机系统的特点、中国农机社会化服务的特征及农业财政补贴的现状,本研究以节本增效和节能环保为主要目标,围绕农业生产组织、农机服务组织和农业主管部门等农机生产作业的核心参与者,融合农机社会化服务和农机精准化服务,建立了中国农机社会化精准服务体系。该体系预期可精确监测农机作业面积和肥药施用量等基本作业参数,可作为社会化服务结算和作业补助发放的精准依据。本研究为实现肥药双减等目标、帮助国家有关农业补贴政策调整和促进中国精准农业技术的全面应用提供了解决思路和技术手段。     

果园自动变距精准施药系统设计与试验

针对我国北方果园施药设备自动化程度不高、农药利用率低、适应性差等问题,设计了基于冠层体积估算的果园自动变距精准施药系统。施药系统的喷施臂在控制系统的控制下可以在水平和垂直方向调整喷雾距离和喷施高度,以适应不同果园的果树特征。为实现精准喷施,利用红外测距传感器组成了传感器阵列,通过该阵列探测冠层,将测得的数据用数学方法构建了冠层体积估算模型,并设计了喷雾参数调整方案,使得喷雾距离与喷雾量可进行相应调整。为验证施药系统的性能,测试了喷施臂在接收到移动指令时的响应时间与运动实际耗时以及冠层体积估算模型的准确率,并选用仿真桃树进行了定距和变距两组自动对靶喷施试验。结果表明,喷施臂的移动可实现瞬间响应,运动实际耗时与理论耗时几乎一致,冠层体积估算模型的相对误差为11.27%;与定距对靶喷雾相比,自动变距对靶喷施的农药附着率提高了18.66%,节约了30.25%的药液。