智能化實時精確變量噴施噴桿式噴霧機的研制及試驗.pdf

1、為提高農(nóng)藥的有效利用率、減少農(nóng)藥流失、提高防治效果，農(nóng)藥噴施設備應根據(jù)農(nóng)田內(nèi)各個小區(qū)域中作物病蟲草害的具體狀況，向受害區(qū)域準確噴施所需用量的農(nóng)藥，即精確變量噴藥。為此，必須采用系統(tǒng)化思想，將傳統(tǒng)植保機械與電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能控制技術(shù)相結(jié)合，研制能夠根據(jù)作業(yè)小區(qū)域內(nèi)作物病蟲草害具體狀況進行實時變量作業(yè)的智能化植保機械。農(nóng)藥精確變量噴施技術(shù)是智能化植保機械的重要研究內(nèi)容，一直是國內(nèi)、外精確農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點。本文旨在對精確變量噴施技術(shù)進

2、行研究，研制一臺智能化實時精確變量噴施噴桿式噴霧機，實現(xiàn)基于處方圖的PWM變量噴施控制方式，對提高農(nóng)藥有效利用率、增強病蟲草害防治效果、促進我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　 主要的研究工作及結(jié)論如下:
　　 (1)根據(jù)智能化精確農(nóng)業(yè)的要求和植保機械技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析和制定了智能化處方農(nóng)作變量噴施噴霧機的整體設計方案，主要包括對處方農(nóng)作信息處理系統(tǒng)和PWM變量噴施控制系統(tǒng)的功能分析。
　　 (2)根據(jù)處方

3、農(nóng)作嵌入式信息處理系統(tǒng)的功能需求，設計了一套包括車載電腦、DGPS接收機、嵌入式GIS系統(tǒng)、機組前進速度測量裝置的農(nóng)作信息處理系統(tǒng)。其中包括對車載電腦的選型及配套的人機對話設備的安裝;DGPS接收機的集成及GPS定位數(shù)據(jù)的傳入、傳出和處理;嵌入式GIS軟件的加載及對圖層信息的處理;機組前進速度檢測裝置的選型安裝及對機組速度的實時檢測。
　　 (3)根據(jù)PWM變量噴施控制系統(tǒng)的功能要求，設計了一套能輸出PWM信號、采集模擬信號、輸

4、出模擬信號及配備人機對話接口的變量噴施控制器。其中，主要包括利用protel99se軟件繪制變量控制器的原理圖和PCB圖，制作成電路板，焊接調(diào)試;并使用C語言編寫模塊化的系統(tǒng)功能程序，燒寫到控制器中進行實際測試。
　　 (4)通過CAN總線利用iCAN協(xié)議實現(xiàn)處方農(nóng)作信息處理系統(tǒng)和PWM變量噴施控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接，并同時掛接到拖拉機上進行實驗測試，完成智能化變量噴霧機的研制。通過農(nóng)田信息分布圖生成實驗、處方圖解譯實驗對智能化變量