植保无人机变量喷洒系统研究

近年来,无人机在植保领域的应用越来越广泛,农业植保无人机无论是在便利性还是在喷洒效果方面都具有更显著的优势。目前无人机喷洒系统主要采用分档式调节流量的喷洒技术,这种技术在一段飞行速度区间使用同一档位进行喷洒作业,喷洒均匀性有待提升。通过设计变量喷洒系统的主控电路、隔离电路等完成了变量喷洒平台的硬件搭建工作。针对飞行速度对喷洒均匀性的影响提出了一种提高植保无人机喷洒均匀性的PID流量控制算法,通过调节占空比实现了变量喷洒系统的软件功能。在无人机飞行速度从1 m/s增加到5 m/s的过程中,设计了分档式算法和PID流量控制算法的变量喷洒对照试验,通过水敏纸的雾滴图像信息来分析喷洒作业的效果。结果表明,在飞行速度从1 m/s增加到5 m/s的过程中,经过流量PID调节的植保无人机喷洒覆盖率整体波动范围较小(范围在20.9%～24.4%之间),相比之下分档式植保无人机的覆盖率波动范围略大(范围在20.1%～29.8%);同时验证了变量喷洒系统软硬件的可行性,该变量喷洒系统实现了喷洒流量随飞行速度自动调整的功能,提升了喷洒的整体均匀性,能够满足小面积作业的基本要求。     

基于AD7606同步异步组合采样的智能功率变送装置设计

介绍了一种基于3块AD7606为采样核心的智能型功率变送装置设计方案。利用一块AD7606定频采集电压,另采用2块16位高精度AD7606,同时负责测量级同步采样,保护级同步采样,确保了测量精度高、保护级输入宽范围,暂态响应可以保证不失真;变送输出采用16位高性能DAC转换器,能够以最高30MHz的时钟速率工作。当变压器空载合闸或区外短路故障时,发生暂态涌流,可以由测量级TA自动无缝切换为保护级TA运行,保证真实反映实际功率变化,确保机组协调控制系统稳定可靠。同时,在发电机机端发生暂态涌流时,含有大量谐波,以傅里叶算法计算基波频率,并以此作为测量级和保护级电压电流互感器采样频率,大大提高了机组协调控制系统的可靠性和稳定性,保证了机组的安全稳定运行。     

谷子生产线存在问题及解决办法

（1）难以保质保量加工成高精度的小米。原因是喷风系统未被采用和红谷子油性大、黏着力大等,糙米在碾米室不能得到很好的搓撕、碰撞磨擦、轴向输出、翻滚等。解决的办法：在三碾、四碾的碾辊上径向开设左旋的风孔,以形成“风绞龙”;     

对三角高程测量有关问题的探讨

论述三角高程测量的概念、原理并进行了相应公式的推导，对提高测量精度的关键技术：如何提高仪器高、棱镜高、大气折光系数的量测精度，采用高精度激光测距仪单独测定斜距、经纬仪单独测定垂直角等方法作了阐述。     

一种新型低纹波高精度数控直流电流源

针对普通直流电流源普遍存在的精度低、调节范围小、稳定性差等缺点,设计了一种新型低纹波高精度数控直流电流源.该系统以AT89S51单片机为核心,采用串联反馈调整结构,以TLV5618产生基准电压,HD7279作为键盘显示接口,采用汇编语言和C语言混合编程实现偏差补偿和人机交互功能.实际测试表明,该电流源可实现20～2 000 mA范围内步进1 mA的精确恒流输出调整,纹波电流低于0.1 mA,且具有良好的交互性.     

农业植保无人机高精度定位系统研究与设计——基于GPS和GPRS

农业植保无人机凭借其高效率、低作业成本等特点,目前正逐步地取代人工植保,成为农业植保领域的一种重要装备。定位系统作为农业植保无人机控制系统的核心,是实现无人机自主工作和飞行的关键,也是无人机进行各项植保飞行作业的基础,研发和设计高精度的无人机定位系统是未来农业植保无人机技术进一步突破和应用的关键。为此,针对GPS定位系统在复杂环境下的稳定性差、定位精度有限、无法为农业植保无人机提供高精度稳定的定位服务的问题,提出了一种基于GPS和GPRS的混合农业植保无人机高精度定位系统的设计,通过该系统可以有效地弥补GPS在复杂环境的定位不足,提高农业植保无人机的定位精度,对进一步促进农业植保无人机技术发展具有非常重要的意义。     

高精度土壤温度原位测量系统

为分析土壤温度对地层水热参数的影响,以热电偶为测温传感器,设计了单片机控制的高精度土温测量系统.从硬件、软件曲线拟合算法等方面进行了研究,温度采集采用电桥法,并用最小二乘法对采样值与温度进行分段拟合,描绘出采样值与温度关系曲线,对测量误差进行了修正和补偿.结果表明:系统的实验测量绝对误差低于0.02℃.     

一款园林全自动移栽装置的设计与优化

传统移栽机的分苗装置多数为旋转托杯式,动力消耗大、成本高,且在使用时容易出现挂苗现象。为此,在旋转托杯式分苗装置的基础上,对高精度全自动移栽装置进行设计与优化,旨在更好地实现瞬态分苗与接苗,提升作业效率,降低挂苗率。试验结果表明:当分苗装置的移动脉冲频率为25kHz时,直线运动的实际误差为0.2～0.8mm,符合作业要求;当自动分苗装置的分苗频率为45株/(行·min),分苗株数为90株/min,移动速度为199～397mm/s,分苗成功率为99.68%;当自动分苗装置的分苗频率为65株/(行·min)时,分苗株数为130株/min,机具的实际移动速度为363～726mm/s,未成功接收到的秧苗株数为3株,未成功落入栽植器中的秧苗株数为2株,分苗成功率为96.16%;当自动分苗装置的分苗频率为70株/(行·min),分苗株数为140株/min,移动速度为410～819mm/s,分苗成功率为95.04%。     

多脉冲远距离激光测距系统研究

激光测距是一种非接触式的精密测量技术,其具有测量距离远、方向性强、实时性高、精度高等优势,是测量领域不可或缺的一部分。由于远距离传输,部分微弱的脉冲信号提取存在困难,笔者采用AD高速采样,以1 GHz作为采样频率,并对高速采集后的回波信号进行数字化处理。根据噪声的非相关性,采用多脉冲互相关累加均值算法进行改进,能够较好地提升信号的强度,改善信号的信噪比。同时,采用小波奇异值滤波的方法,将累积信号的奇异点滤掉,能更精准地捕捉信号的上升沿,时钟计时更精准,降低误码率,提高测量精度,测量精度可保证在±20 cm以内,测量范围可达3 km。通过FPGA等硬件电路实现控制系统,提高测量精度和系统稳定性。该多脉冲远距离激光测距系统可广泛应用于工程和军事领域。     

基于并行蚁群算法的设施温室机器人多点路径规划的研究

在设施温室中,为了实现机器人在面对多个工作点时,能够找到一个最优顺序使得完成全部工作所走过的路程最短,受蚁群算法解决旅行商问题(TSP)的启发,提出一种并行的蚁群算法来解决设施温室农业机器人多点路径规划问题。首先,该算法借助于蚂蚁数量自调整的蚁群算法计算出所有点与点之间的最短安全距离,形成一个特殊的距离矩阵;然后借助于蚁群算法根据特殊的距离矩阵来寻找最优顺序;再按照最优顺序依次实现路径规划。仿真结果表明,该方法克服了目前蚁群算法在解决TSP上存在的近似计算及未考虑安全性问题,提高了计算精度,可以快速找到最优顺序进行路径规划,使机器人得到最短、最安全的路径。