基于嵌入式通信系统的变量施肥虚拟样机优化设计

为了达到液态施肥机高速作业的目标,提出了一种新的施肥机施肥变量控制的方法,该方法主要采用Pro/E和ADMAS联合仿真的方式对机构的机械运动轨迹进行验证,采用模糊控制和二阶差分算法降低施肥量的误差,使用PLC实现施肥数据的处理和通信。为了验证该方法的有效性和可靠性,应用三维造型设计软件Pro/E,绘制机构各零部件模型并装配,通过改变保存文件的类型实现Pro/E与ADAMS数据交换,在ADAMS中建立机构虚拟样机和运动学仿真,得到了施肥机虚拟样机的运动轨迹。最后,通过PLC嵌入式通信系统的优化,得到了虚拟样机施肥量随速度变化曲线,并将优化前后的施肥准确度和效率进行了对比。通过对比发现:使用PLC嵌入式系统优化后的施肥机,施肥的精确性得到了明显的改善,且施肥效率较高,为变量施肥控制的研究提供了理论参考。     

基于相关向量机的双变量施肥控制序列优化

提高变量施肥精度和均匀性的关键在于减小变量机构的响应时间,选择最佳控制参数。提出了一种基于相关向量机的开度转速双变量施肥控制序列决策方法。首先考虑了施肥处方中前、中、后相邻3次施肥量的相互影响,综合了开度和转速的响应时间和工作死区等特性,利用非线性规划方法实现最佳控制参数的决策,避免了小施肥量下的大开度、小转速现象,减小了对外槽轮脉动性的影响。为了协调车载计算机运算能力与控制响应的矛盾,利用相关向量机实现了施肥控制序列的近优实时计算。室内试验结果表明,平均施肥误差比原方法减小了4%,同时该方法有效地避免了极端情况下电动机无法驱动排肥转轴的情况。田间作业试验证明,使用该方法的施肥机指令响应及时,施肥均匀、准确,证明了方法的实用性。     

精准施肥决策模型与数据库系统

以华北地区小麦及玉米为研究对象,以北京市昌平区崔村镇大辛峰村种植区为例,研究了精准施肥决策系统中施肥参数,并建立了相应的数学模型.将算法模型与数据库相结合,采用线性回归的方法,计算施肥时土壤对氮、磷、钾的需求量,利用二维插值的方法,建立了实验区中已知肥力样点与区域内未知肥力样点的相关关系,从而建立了土壤肥力查询数据库.通过以上方式,结合土壤的养分含量、作物种类及目标产量等相关参数来确定实验区域的施肥量.结果表明,该系统可实现施肥量的精确控制.     

滴灌施肥对加工番茄产量和品质的影响

为了寻求滴灌施肥条件下连作加工番茄持续优质高产平衡施肥方案,以番茄为材料,采用"3414"优化试验方法,分析了滴灌平衡施肥对加工番茄生长发育、产量和品质的影响。结果表明,滴灌施肥条件下,增施氮、磷、钾肥和配施微肥明显促进番茄生长发育;增磷和配施微肥显著提高产投比,实现增收;增氮、增钾的增产效果不显著,但减氮、减钾显著降低了产量;增钾、配施微肥显著提高加工番茄品质,尤其在提高番茄糖酸比,降低硝酸盐量积累,促进可溶性固形物的形成及改良色差等方面成效显著。滴灌施肥条件下,增施磷、钾肥,配施微肥对连作加工番茄具有显著的增产提质作用。     

基于数字PI算法的精准施肥控制系统设计及仿真

为了使施肥速度与机器行进速度同步,提出了一种基于数字PI算法的闭环施肥系统,主要由传感器、PLC、脉宽调制电机驱动器(PWM驱动器)、GPRS模块及直流无刷电机组成。通过检测拖拉机的速度信号及外槽轮转速,PLC根据所输入决策经PWM驱动器对外槽轮下料速度进行闭环控制,从而实现精准施肥。仿真实验结果表明:基于数字PI算法的闭环控制系统提高了施肥精度和响应速度,机具操作简单,在田间工作性能稳定。     

物联网模式下的农业土壤养分监测及施肥系统研究

针对目前国内传统施肥方式中,存在基肥施用量大,盲目施肥,氮、磷、钾单一品种化肥用量过多,导致土壤肥力退化、土壤养分不均衡,影响到农作物增收等现状,借助物联网技术、近红外分析技术、现代通信技术和无线网络技术,选用近红外分析技术和基于FFT算法及小波变换的光谱微弱信号处理方法,实现实时监测土壤养分的变化,全面而准确地掌握农业土壤养分情况,并智能控制自动施肥执行端施肥。为此,进行了样机试制,并运用于不同的农业土壤,包括褐土、红土、黑土等进行养分监测和施肥试验。结果表明:农业土壤养分监测及施肥系统可稳定运行,精准施肥,能满足不同农业土壤的精确施肥。本系统可指导科学施肥,提高农业生产的施肥水平,减少农业污染。     

滴灌水肥管理对日光温室黄瓜产量和品质的影响

采用田间试验,研究滴灌系统运行方式和施肥频率对黄瓜产量、品质的影响。结果表明:施肥频率对黄瓜的生长、产量和品质的影响显著,在开花期与采收期,提高施肥水平能促进植株株高和叶片数的增加,产量和品质随施肥频率的增加而增加。因此,从提高产量和品质的角度看,施肥频率取两周1次较为适宜,滴灌施肥灌溉过程中的施肥时段应尽量前移。     

施肥对土壤重金属污染的影响

随着对农作物产量增长需求的提高,化肥的施用量也越来越大,由于施肥量不合理、施用方法不科学等原因导致的环境问题日益突显。介绍施肥对土壤环境的影响,阐述土壤重金属污染现状,并提出防治土壤重金属污染的有效措施。     

机械化深施肥技术及推广

机械化深施肥技术是作物施肥作业的技术创新,可提高作业效率、肥料利用率和作物产量.但机械化深施肥技术要达到普及推广,还须采取多种措施:加大推广示范和政策扶持力度,加强深施肥技术的农机与农艺配套研究,研究制定机械施肥作业技术标准;农机制造企业要提高产品性能和质量,提高设备使用的可靠性;同时,化肥生产企业也应参与研究,共同开发与深施技术配套的肥料.     

不同施肥时期对不同穗型水稻品种群体结构及产量的影响

通过不同施肥时期试验,研究不同施肥时期对不同穗型水稻品种群体结构及产量的影响。结果表明,穗数型品种牡丹江19群体结构、产量最佳的处理为分底肥、蘖肥和粒肥三次施入的处理,比其他处理增产17.9%～34.3%。穗重型品种系选1号群体结构、产量及产量构成因子最佳的处理为分底肥、蘖肥、穗肥和粒肥四次施入的处理,比其他处理增产8.3%～22.6%