發(fā)布時(shí)間：2020-07-30 06:57

【摘要】：農(nóng)作物的農(nóng)藥噴灑作業(yè)是確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的必要作業(yè)任務(wù),對(duì)我國(guó)國(guó)計(jì)民生有重要的影響。傳統(tǒng)的地面農(nóng)藥噴灑方法由于噴灑效率低、農(nóng)藥殘留嚴(yán)重和污染環(huán)境等缺點(diǎn),逐步被航空噴霧方法所代替。此外,低量或超低量噴霧作業(yè)中,小粒徑霧滴在沉降過(guò)程中很容易因揮發(fā)而改變霧滴參數(shù),霧滴揮發(fā)與噴霧環(huán)境有關(guān),不同病蟲(chóng)害需要用具有不同參數(shù)的霧滴去滅殺,霧滴參數(shù)需要滿足生物最佳粒徑理論,噴灑系統(tǒng)必須做到精準(zhǔn)施藥,然而,現(xiàn)有的農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)很少考慮到霧滴揮發(fā)對(duì)霧滴參數(shù)的影響。為了解決以上這些問(wèn)題,本課題設(shè)計(jì)了一種以多旋翼無(wú)人機(jī)為載體的變霧滴參數(shù)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng),并制作了樣機(jī),開(kāi)展試驗(yàn)評(píng)估了樣機(jī)。針對(duì)農(nóng)藥噴灑作業(yè)內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求,探討了系統(tǒng)設(shè)計(jì)所用到相關(guān)理論,根據(jù)植保機(jī)械使用者的迫切需求,針對(duì)現(xiàn)有農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)的缺陷,制定了樣機(jī)整體技術(shù)方案,設(shè)定了樣機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)。整體設(shè)計(jì)方案包括藥液水路系統(tǒng)、下位機(jī)和上位機(jī)。根據(jù)整體設(shè)計(jì)方案,搭建了樣機(jī)的藥液水路系統(tǒng),設(shè)計(jì)了下位機(jī)系統(tǒng)硬件電路,完成了下位機(jī)和上位機(jī)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā),通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證了系統(tǒng)整體技術(shù)方案的可行性,初步完成樣機(jī)的制作。霧滴參數(shù)與試驗(yàn)因素之間的關(guān)系以及霧化盤轉(zhuǎn)速的精確調(diào)節(jié)是樣機(jī)最終完成的關(guān)鍵,論文對(duì)此開(kāi)展了相關(guān)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)無(wú)刷直流電機(jī)的特性,利用STM32精確測(cè)量了霧化盤轉(zhuǎn)速,設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)正交試驗(yàn)驗(yàn)證了大氣溫濕度和霧滴沉降距離是否對(duì)霧滴揮發(fā)有影響及影響程度,得到了霧化盤轉(zhuǎn)速與試驗(yàn)因素之間的回歸方程式。此外,霧化盤轉(zhuǎn)速與脈寬調(diào)制信號(hào)占空比之間并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系,論文用五次多項(xiàng)式對(duì)兩者重新進(jìn)行了精確標(biāo)定。由于噴霧環(huán)境時(shí)常變化,霧化盤轉(zhuǎn)速實(shí)際值跟隨理論值比較困難,論文采用變速積分增量式PID算法優(yōu)化了霧化盤轉(zhuǎn)速系統(tǒng),并通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證了算法的可行性,最終完成了樣機(jī)的制作。設(shè)計(jì)了噴霧試驗(yàn)進(jìn)行樣機(jī)評(píng)估,評(píng)估結(jié)果表明:手動(dòng)和自動(dòng)噴霧模式下,試驗(yàn)結(jié)果都滿足最初設(shè)定的技術(shù)指標(biāo),霧滴參數(shù)的誤差在可接受的范圍內(nèi)。該課題設(shè)計(jì)的樣機(jī)是生物最佳粒徑理論的成功應(yīng)用,為精準(zhǔn)施藥領(lǐng)域的研究提供了一個(gè)研究思路,論文中的數(shù)據(jù)和結(jié)論可以為實(shí)際農(nóng)藥噴灑作業(yè)提供指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S49
【圖文】：

圖 1-4 日本農(nóng)業(yè)植保機(jī) Agri Drone 圖 1-5 大疆無(wú)人植保機(jī) MG-1[26]1.2.5 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析通過(guò)以上文獻(xiàn)分析，國(guó)內(nèi)外研究人員在可變量技術(shù)、生物最佳粒徑理論響霧滴沉積分布特性的因素和農(nóng)業(yè)航空噴霧系統(tǒng)等諸多方面對(duì)農(nóng)藥噴灑作

大疆無(wú)人植保機(jī)MG-1[26]

圖 2-4 霧化盤組件實(shí)物圖 圖 2-5 霧化盤內(nèi)壁溝槽示意農(nóng)藥發(fā)揮藥效的理想程度與霧滴速度場(chǎng)、霧滴粒徑等霧滴參數(shù)有關(guān)[粒徑是最重要的霧滴參數(shù)，本課題設(shè)計(jì)的變霧滴參數(shù)控制系統(tǒng)主要指徑，因此我們需要研究影響霧滴粒徑大小的因素。2.2.2 霧滴粒徑

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2 萬(wàn)惠恩;;農(nóng)藥噴灑歌[J];農(nóng)藥市場(chǎng)信息;2004年20期

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6 沈建文;;農(nóng)藥噴灑機(jī)械化勢(shì)在必行[J];北京農(nóng)業(yè);2012年07期

7 張平遠(yuǎn);無(wú)人農(nóng)藥噴灑機(jī)[J];農(nóng)業(yè)科技通訊;1998年12期

8 平一;自動(dòng)農(nóng)藥噴灑機(jī)[J];湖南農(nóng)業(yè);1999年03期

9 耿順山;;基于激光掃描成像系統(tǒng)的一種農(nóng)藥噴灑方法[J];農(nóng)機(jī)化研究;2008年05期

10 ;美發(fā)明智能農(nóng)藥噴灑器[J];農(nóng)資科技;1997年04期

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2 毛利建太郎;;無(wú)線操控直升飛機(jī)噴灑農(nóng)藥技術(shù)[A];水稻生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

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2 薛勇;農(nóng)藥噴灑四誤區(qū)[N];云南科技報(bào);2003年

3 曹福根 陳雪濤;農(nóng)藥噴灑技術(shù)及注意事項(xiàng)[N];宜春日?qǐng)?bào);2008年

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2 韓金峰;動(dòng)能凝聚分離模塊霧滴去除性能實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2775191