我國果園種植面積逐年增加,施肥是果園管理的重要環(huán)節(jié),目前,普遍存在施肥量大,肥料利用率低等問題,適時適量的施肥對果樹的生長具有重要作用,也是響應(yīng)國家“兩減一增”的重要途徑之一。針對旱區(qū)果園條開溝條施肥存在肥料利用率低、施肥深度及位置不滿足農(nóng)藝要求以及現(xiàn)有的果園施肥機械配套的控制系統(tǒng)較少等現(xiàn)狀,本文制定了基于蘋果園條開溝間歇定段施肥的精準(zhǔn)施肥方案,依據(jù)該精準(zhǔn)施肥方案設(shè)計了一種條開溝間歇定段施肥的精準(zhǔn)施肥控制系統(tǒng),該系統(tǒng)可根據(jù)果園施肥農(nóng)藝技術(shù)要求及不同階段果樹需肥特性,實現(xiàn)適時適量施肥,進一步降低肥料使用量,提高肥料利用率。本文主要完成的工作及結(jié)論如下:（1）確定精準(zhǔn)施肥方案調(diào)研果園的種植模式,了解果樹各個生長時期的需肥特點、施肥農(nóng)藝要求,結(jié)合旱區(qū)果園機械化發(fā)展現(xiàn)狀,對比分析了三種施肥方式的優(yōu)劣性,提出并分析了條開溝間歇施肥方式的可行性。（2）總體方案設(shè)計依據(jù)提出的施肥方式對控制系統(tǒng)進行總體方案設(shè)計,對控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進行方案設(shè)計,通過多方案對比確定了控制系統(tǒng)的組成,建立了排肥脈沖信號周期與檢測時間的數(shù)學(xué)關(guān)系,使排肥軸轉(zhuǎn)速匹配試驗平臺行進速度,對施肥量以及施肥長度的控制。（3）控制系統(tǒng)硬... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 精準(zhǔn)施肥技術(shù)
        1.2.2 施肥控制系統(tǒng)設(shè)計
    1.3 研究內(nèi)容與方法
        1.3.1 研究內(nèi)容和方法
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 精準(zhǔn)施肥控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    2.1 需求分析
    2.2 施肥方案的確立
    2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理
        2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 工作原理
    2.4 關(guān)鍵部件方案設(shè)計與選擇
        2.4.1 施肥位置探測方式選擇
        2.4.2 排肥器選擇
        2.4.3 控制器選擇
    2.5 施肥量控制方式與控制原理
        2.5.1 施肥量控制方式選擇
        2.5.2 施肥量控制原理
    2.6 施肥位置控制原理
        2.6.1 二維圖像坐標(biāo)系與二維成像平面坐標(biāo)系
        2.6.2 世界坐標(biāo)系與相機坐標(biāo)系
        2.6.3 雙目視覺原理
    2.7 本章小結(jié)
第三章 精準(zhǔn)施肥控制系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)原理
    3.2 施肥位置的獲取
        3.2.1 顏色空間選取
        3.2.2 圖像預(yù)處理
        3.2.3 閾值分割
        3.2.4 形態(tài)學(xué)操作
        3.2.5 小面積消除
        3.2.6 施肥位置計算
    3.3 施肥量及施肥長度關(guān)系的建立
        3.3.1 行進速度獲取
        3.3.2 啟動延時的獲取
        3.3.3 施肥時間的計算
        3.3.4 排肥軸轉(zhuǎn)速計算
        3.3.5 行進速度與排肥軸轉(zhuǎn)速自適應(yīng)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)硬件選擇與電路設(shè)計
    4.1 控制器選型
    4.2 排肥模塊選型
        4.2.1 外槽輪排肥器選型
        4.2.2 步進電機及驅(qū)動器選型
    4.3 驅(qū)動模塊
    4.4 硬件電路總體設(shè)計
        4.4.1 電源模塊設(shè)計
        4.4.2 控制器通信模塊設(shè)計
        4.4.3 驅(qū)動模塊電路設(shè)計
        4.4.4 施肥模塊電路設(shè)計
    4.5 試驗平臺的搭建
        4.5.1 搭建目的
        4.5.2 試驗平臺組成
    4.6 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
    5.2 開發(fā)環(huán)境
    5.3 系統(tǒng)主程序設(shè)計
        5.3.1 編碼器信號獲取子程序
        5.3.2 行進速度子程序
        5.3.3 施肥位置獲取子程序
        5.3.4 施肥信號獲取子程序
        5.3.5 延時信號子程序
        5.3.6 步進電機脈沖信號周期T1子程序
    5.4 本章小結(jié)
第六章 試驗及結(jié)果分析
    6.1 試驗?zāi)康?br>    6.2 施肥位置精準(zhǔn)性試驗
        6.2.1 相機標(biāo)定試驗
        6.2.2 HSV顏色分割試驗
        6.2.3 施肥位置精度試驗
    6.3 施肥性能試驗
        6.3.1 試驗指標(biāo)與因素
        6.3.2 試驗結(jié)果與分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
附錄A
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]果樹土肥攪拌精量控制施肥機的設(shè)計與仿真[D]. 張平平.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于圖像的深度獲取方法研究[D]. 祝風(fēng)翔.浙江大學(xué) 2016
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[6]嵌入式農(nóng)機GPS導(dǎo)航及變量施肥控制技術(shù)的研究[D]. 王鵬.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2014
[7]攪刀—撥輪式排肥器排施粉狀化肥性能研究[D]. 劉瑞浩.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[8]基于機器視覺的蘋果自動套袋關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉哲.沈陽理工大學(xué) 2014
[9]基于ANFIS的面陣相機幾何畸變校正方法研究[D]. 金元.南京理工大學(xué) 2012
[10]基于雙目立體視覺的物體深度信息提取系統(tǒng)研究[D]. 劉維.中南大學(xué) 2009



本文編號：3353749