變量施肥性能測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-16 15:31
我國農(nóng)業(yè)正在由傳統(tǒng)粗獷式農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是信息技術(shù)、生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的新型農(nóng)業(yè),它的推廣和應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),而可變量技術(shù)更是實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重要手段。變量施肥能夠有效地減少環(huán)境污染,提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量,減少化肥投入量,降低生產(chǎn)成本,具有很大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效應(yīng),在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中具有戰(zhàn)略意義。變量施肥的最終目標(biāo)是根據(jù)土壤肥力和作物營養(yǎng)狀況實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥,即根據(jù)田間實(shí)際需要精準(zhǔn)控制單位面積的施肥量。精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)單位面積的施肥量,需要根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)施肥量和施肥機(jī)的行駛速度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)排肥口的出口流量。當(dāng)前,排肥口的流量都是根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的排肥量計(jì)算出的平均流量,而非實(shí)時(shí)流量,對(duì)排肥口的實(shí)時(shí)性能缺乏有效的評(píng)價(jià)方法;同時(shí),對(duì)田間單位面積的實(shí)時(shí)施肥量尚無有效的檢測手段,無法對(duì)變量施肥的實(shí)施效果給出合理的性能評(píng)價(jià)。本文針對(duì)排肥口流量無法實(shí)時(shí)測量和施肥機(jī)單位面積實(shí)時(shí)施肥量無法檢測的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了一種基于皮帶秤的變量施肥性能測試平臺(tái),該平臺(tái)可以檢測排肥口的實(shí)時(shí)流量,同時(shí)利用皮帶秤的運(yùn)行速度模擬施肥機(jī)的田間行駛速度,在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)施肥機(jī)單位面積實(shí)時(shí)施肥量的檢測,為合理控制施肥機(jī)構(gòu)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 變量施肥技術(shù)體系及研究現(xiàn)狀
1.2.1 變量施肥的技術(shù)體系
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容與研究目標(biāo)
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 主要研究內(nèi)容
第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)與測量原理分析
2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.2 設(shè)計(jì)方案與技術(shù)路線
2.2.1 測試平臺(tái)設(shè)計(jì)方案
2.2.2 排肥機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
2.2.3 通信總線設(shè)計(jì)方案
2.2.4 技術(shù)路線
2.3 電子皮帶秤流量檢測原理及精度分析
2.3.1 測量原理
2.3.2 精度分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 測試平臺(tái)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 排肥機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2 變量施肥控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)
3.2.2 變量施肥控制器設(shè)計(jì)
3.3 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.1 CAN總線硬件設(shè)計(jì)
3.3.2 CAN總線軟件設(shè)計(jì)
3.3.3 CAN總線組網(wǎng)配置與測試
3.4 基于電子皮帶秤的測試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.4.1 基于電子皮帶秤的測試平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
3.4.2 測試平臺(tái)主控制器設(shè)計(jì)
3.5 測試平臺(tái)嵌入式WinCE上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 外槽輪式排肥機(jī)構(gòu)性能測試與分析
4.1 測試平臺(tái)靜態(tài)特性測試
4.1.1 皮帶秤標(biāo)定步驟
4.1.2 靜態(tài)性能測試
4.2 測試平臺(tái)動(dòng)態(tài)特性測試
4.2.1 皮帶秤有效測量長度的確定
4.2.2 動(dòng)態(tài)特性測定實(shí)驗(yàn)
4.3 外槽輪式施肥機(jī)構(gòu)施肥特性研究
4.3.1 外槽輪排肥流量與槽輪轉(zhuǎn)速和開度的關(guān)系
4.4 單位面積實(shí)時(shí)施肥量檢測與控制實(shí)驗(yàn)
4.4.1 單位面積實(shí)時(shí)施肥量檢測方法
4.4.2 外槽輪式施肥機(jī)實(shí)時(shí)施肥量檢測實(shí)驗(yàn)
4.4.3 外槽輪式施肥機(jī)實(shí)時(shí)施肥量控制效果性能測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同施肥決策對(duì)冬小麥生長影響的高光譜監(jiān)測及對(duì)比分析[J]. 崔貝,黃文江,楊武德,宋曉宇,陳立平,馮美臣,張東彥,張競成. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]變量施肥研究現(xiàn)狀及在新疆棉花上的應(yīng)用展望[J]. 趙登峰,張立新,吳金林. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(04)
[3]基于模糊系統(tǒng)的開度轉(zhuǎn)速雙變量施肥控制序列生成方法[J]. 古玉雪,苑進(jìn),劉成良. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]變量施肥裝備的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 趙登峰,張立新,范子勝. 新疆農(nóng)機(jī)化. 2011(04)
[5]Modbus協(xié)議在智能信號(hào)變送器中的應(yīng)用[J]. 付青,丁金華,王輝,王朋亮,王煒富. 儀表技術(shù)與傳感器. 2011(06)
[6]Modbus協(xié)議的RS485總線通訊機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 王書根,王振松,劉曉云. 自動(dòng)化與儀表. 2011(05)
[7]光傳感器變量施肥控制系統(tǒng)開發(fā)[J]. 胡玲燕,王秀,韓應(yīng)征. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(11)
[8]變量施肥技術(shù)體系的研究進(jìn)展[J]. 張濤,趙潔. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(07)
[9]基于CAN總線的分布式插秧機(jī)導(dǎo)航控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 胡煉,羅錫文,張智剛,趙祚喜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[10]基于處方圖的變量施肥作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 孟志軍,趙春江,劉卉,黃文倩,付衛(wèi)強(qiáng),王秀. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
碩士論文
[1]棉花變量施肥關(guān)鍵技術(shù)及裝置研究[D]. 趙登峰.石河子大學(xué) 2012
[2]雙變量施肥播種機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 古玉雪.上海交通大學(xué) 2012
[3]基于Freescale MC9S12系列單片機(jī)開發(fā)板的設(shè)計(jì)[D]. 邱偵毅.南昌大學(xué) 2011
[4]基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)變量施肥系統(tǒng)研究[D]. 張金娣.昆明理工大學(xué) 2010
[5]基于光傳感器的變量施肥控制系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 胡玲燕.太原理工大學(xué) 2010
[6]變量施肥機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D]. 孫成.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[7]基于增量式地理位置識(shí)別精準(zhǔn)變量施肥機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 孫治國.吉林大學(xué) 2008
[8]電子定量包裝秤動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法的研究[D]. 羅家佳.廈門大學(xué) 2007
[9]智能控制變量施肥技術(shù)的研究[D]. 郭樹滿.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[10]全懸浮整機(jī)式電子皮帶秤動(dòng)力特性研究與數(shù)值模擬[D]. 黃光玉.昆明理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3141693
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 變量施肥技術(shù)體系及研究現(xiàn)狀
1.2.1 變量施肥的技術(shù)體系
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容與研究目標(biāo)
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 主要研究內(nèi)容
第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)與測量原理分析
2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.2 設(shè)計(jì)方案與技術(shù)路線
2.2.1 測試平臺(tái)設(shè)計(jì)方案
2.2.2 排肥機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
2.2.3 通信總線設(shè)計(jì)方案
2.2.4 技術(shù)路線
2.3 電子皮帶秤流量檢測原理及精度分析
2.3.1 測量原理
2.3.2 精度分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 測試平臺(tái)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 排肥機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2 變量施肥控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.2.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)
3.2.2 變量施肥控制器設(shè)計(jì)
3.3 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.1 CAN總線硬件設(shè)計(jì)
3.3.2 CAN總線軟件設(shè)計(jì)
3.3.3 CAN總線組網(wǎng)配置與測試
3.4 基于電子皮帶秤的測試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.4.1 基于電子皮帶秤的測試平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
3.4.2 測試平臺(tái)主控制器設(shè)計(jì)
3.5 測試平臺(tái)嵌入式WinCE上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 外槽輪式排肥機(jī)構(gòu)性能測試與分析
4.1 測試平臺(tái)靜態(tài)特性測試
4.1.1 皮帶秤標(biāo)定步驟
4.1.2 靜態(tài)性能測試
4.2 測試平臺(tái)動(dòng)態(tài)特性測試
4.2.1 皮帶秤有效測量長度的確定
4.2.2 動(dòng)態(tài)特性測定實(shí)驗(yàn)
4.3 外槽輪式施肥機(jī)構(gòu)施肥特性研究
4.3.1 外槽輪排肥流量與槽輪轉(zhuǎn)速和開度的關(guān)系
4.4 單位面積實(shí)時(shí)施肥量檢測與控制實(shí)驗(yàn)
4.4.1 單位面積實(shí)時(shí)施肥量檢測方法
4.4.2 外槽輪式施肥機(jī)實(shí)時(shí)施肥量檢測實(shí)驗(yàn)
4.4.3 外槽輪式施肥機(jī)實(shí)時(shí)施肥量控制效果性能測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同施肥決策對(duì)冬小麥生長影響的高光譜監(jiān)測及對(duì)比分析[J]. 崔貝,黃文江,楊武德,宋曉宇,陳立平,馮美臣,張東彥,張競成. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]變量施肥研究現(xiàn)狀及在新疆棉花上的應(yīng)用展望[J]. 趙登峰,張立新,吳金林. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(04)
[3]基于模糊系統(tǒng)的開度轉(zhuǎn)速雙變量施肥控制序列生成方法[J]. 古玉雪,苑進(jìn),劉成良. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]變量施肥裝備的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 趙登峰,張立新,范子勝. 新疆農(nóng)機(jī)化. 2011(04)
[5]Modbus協(xié)議在智能信號(hào)變送器中的應(yīng)用[J]. 付青,丁金華,王輝,王朋亮,王煒富. 儀表技術(shù)與傳感器. 2011(06)
[6]Modbus協(xié)議的RS485總線通訊機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 王書根,王振松,劉曉云. 自動(dòng)化與儀表. 2011(05)
[7]光傳感器變量施肥控制系統(tǒng)開發(fā)[J]. 胡玲燕,王秀,韓應(yīng)征. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(11)
[8]變量施肥技術(shù)體系的研究進(jìn)展[J]. 張濤,趙潔. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(07)
[9]基于CAN總線的分布式插秧機(jī)導(dǎo)航控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 胡煉,羅錫文,張智剛,趙祚喜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[10]基于處方圖的變量施肥作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 孟志軍,趙春江,劉卉,黃文倩,付衛(wèi)強(qiáng),王秀. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
碩士論文
[1]棉花變量施肥關(guān)鍵技術(shù)及裝置研究[D]. 趙登峰.石河子大學(xué) 2012
[2]雙變量施肥播種機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 古玉雪.上海交通大學(xué) 2012
[3]基于Freescale MC9S12系列單片機(jī)開發(fā)板的設(shè)計(jì)[D]. 邱偵毅.南昌大學(xué) 2011
[4]基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)變量施肥系統(tǒng)研究[D]. 張金娣.昆明理工大學(xué) 2010
[5]基于光傳感器的變量施肥控制系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 胡玲燕.太原理工大學(xué) 2010
[6]變量施肥機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D]. 孫成.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[7]基于增量式地理位置識(shí)別精準(zhǔn)變量施肥機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 孫治國.吉林大學(xué) 2008
[8]電子定量包裝秤動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法的研究[D]. 羅家佳.廈門大學(xué) 2007
[9]智能控制變量施肥技術(shù)的研究[D]. 郭樹滿.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[10]全懸浮整機(jī)式電子皮帶秤動(dòng)力特性研究與數(shù)值模擬[D]. 黃光玉.昆明理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3141693
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