基于脈寬調(diào)制的變量噴藥技術(shù)試驗(yàn)研究.pdf

1、化學(xué)農(nóng)藥的使用對(duì)控制農(nóng)作物病蟲(chóng)草害，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量等方面做出了巨大貢獻(xiàn)，并且我國(guó)長(zhǎng)期內(nèi)將大面積使用農(nóng)藥防治作物病蟲(chóng)草害。傳統(tǒng)噴藥方式很少考慮根據(jù)不同情況改變噴藥量，均勻噴灑化學(xué)農(nóng)藥，造成農(nóng)藥浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境污染。如何有效提高化學(xué)農(nóng)藥的使用效率一直是世界各國(guó)科學(xué)家普遍關(guān)注的問(wèn)題。 變量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得一定成效，但在很多方面還存在很大的不足之處。如采用控制管路壓力方法實(shí)現(xiàn)變量控制噴藥，實(shí)現(xiàn)流量的變量控制范圍較小并且需要系

2、統(tǒng)提供較大的壓力范圍，而噴頭的噴霧性能受壓力變化影響非常明顯，因此這種變量控制方式的實(shí)現(xiàn)是以犧牲噴霧質(zhì)量和效果為代價(jià)的。因此，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)流量的控制范圍的同時(shí)保證一定的噴霧質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)變量噴藥技術(shù)的關(guān)鍵所在。 本課題在國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)“大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)”課題的支持下，綜合國(guó)內(nèi)外最新變量噴藥技術(shù)研究成果，創(chuàng)新性地將脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)變量噴藥領(lǐng)域，提出了一種適合國(guó)產(chǎn)噴藥機(jī)的變量控制技術(shù)。試驗(yàn)

3、系統(tǒng)包括自行研制的電磁閥驅(qū)動(dòng)控制器、脈寬調(diào)制控制軟件和變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)部分。 電磁閥驅(qū)動(dòng)控制器包括信號(hào)放大部分，電路保護(hù)部分和電源三個(gè)部分，增強(qiáng)了系統(tǒng)工作的適用性和可靠性。脈寬調(diào)制控制軟件采用Visual Basic語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)。將普通農(nóng)用噴頭安裝于國(guó)產(chǎn)電磁閥入口處，通過(guò)電磁閥的周期運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的變量控制。 通過(guò)大量的試驗(yàn)研究證明，電磁閥響應(yīng)信號(hào)的時(shí)間小于0.036秒；在一定的試驗(yàn)條件下，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)流量控制范圍4：1；

4、噴霧錐角變化幅度符合大田噴藥機(jī)械對(duì)噴頭部件工作性能的要求，角度變化在規(guī)定的角度的±10°范圍內(nèi)；在較大范圍的控制信號(hào)占空比范圍內(nèi)，單噴頭沿噴桿方向霧量分布均勻性和機(jī)車(chē)行進(jìn)方向霧量分布均勻性隨噴頭反復(fù)開(kāi)關(guān)無(wú)明顯變化。通過(guò)大量動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)得出，在一定的控制信號(hào)占空比、頻率和機(jī)車(chē)行進(jìn)速度條件下，采用脈寬調(diào)制技術(shù)可滿足變量噴藥機(jī)進(jìn)行田間作業(yè)需要，可實(shí)現(xiàn)不同噴霧量的沉積，在機(jī)車(chē)行進(jìn)方向不會(huì)產(chǎn)生漏噴現(xiàn)象。通過(guò)正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)研究得出PWM信號(hào)頻率為3H