施藥性能仿真試驗臺設(shè)計與試驗研究
發(fā)布時間:2021-04-15 18:56
施藥技術(shù)基礎(chǔ)性試驗研究是保證單位面積施藥量、提高農(nóng)藥利用率、降低環(huán)境污染的必要措施。本文針對目前一些果園施藥機(jī)械與施藥技術(shù)落后,施藥控制系統(tǒng)控制性能差,無法對施藥過程進(jìn)行在線監(jiān)測等問題,借助單片機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù),在理論分析的基礎(chǔ)上,通過模塊設(shè)計方法,設(shè)計了施藥性能仿真試驗臺并進(jìn)行基于試驗臺的相關(guān)試驗研究。主要內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)明確系統(tǒng)總體設(shè)計要求,即能滿足施藥機(jī)壓力波動特性研究、施藥機(jī)噴霧均勻性性研究、施藥機(jī)速度模擬試驗以及施藥機(jī)變量施藥的研究。通過方案比較,確定了系統(tǒng)的整體方案設(shè)計。在對噴霧泵、電磁閥、電動球閥等部件進(jìn)行選型及功能分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,完成了基于單片機(jī)的施藥監(jiān)控系統(tǒng)的電源、LCD顯示、通信、SD卡存儲、電動球閥控制和電磁閥控制等模塊電路設(shè)計和施藥機(jī)速度模擬系統(tǒng)的設(shè)計,并搭建了施藥性能仿真試驗臺。(2)實現(xiàn)了施藥監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件設(shè)計。上位機(jī)軟件程序包括系統(tǒng)設(shè)置和數(shù)據(jù)接收顯示等模塊的程序;下位機(jī)軟件程序包括系統(tǒng)初始化、LCD顯示、數(shù)據(jù)采集處理、SD卡存儲、串口通信、電動球閥控制和電磁閥控制等模塊的程序。(3)系統(tǒng)能夠采用PC機(jī)和LCD液晶顯示兩種方式...
【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)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
施藥監(jiān)測系統(tǒng)功能圖
(2)ARM 控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下:ARM 控制器通過控制命令對試驗臺中的電動球閥進(jìn)行開度控制,實現(xiàn)回流比;通過控制命令對試驗臺中的電磁閥進(jìn)行開閉控制,從而實現(xiàn)各個噴頭的獨立ARM 控制系統(tǒng)功能圖如圖 2-2 所示。圖 2-2ARM 控制系統(tǒng)功能圖Fig. 2-2 Function Diagram of ARM Control System(3)施藥機(jī)速度模擬系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下:該系統(tǒng)通過上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送控制指令調(diào)節(jié)輸出 PWM 波的占空比以控制的轉(zhuǎn)動速度,從而實現(xiàn)對施藥機(jī)行駛速度的模擬控制,系統(tǒng)輸出速度函數(shù)有斜二次曲線函數(shù)和三角函數(shù)等 3 種類型。速度模擬系統(tǒng)功能圖如圖 2-3 所示。
根據(jù)試驗臺各個部件的功能要求和試驗需求對各部件的連接進(jìn)行合理的布置設(shè)計。試驗臺總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-4 所示。圖 2-4 試驗臺總體結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-4 Structure Diagram of the Test Bench1、壓力傳感器 2、電磁閥 3、噴頭 4、流量傳感器 5、施藥管路 6、電動球閥7、流量傳感器 8、回流管路 9、溢流閥 10、藥箱 11、過濾器 12、噴霧泵 13、總管路14、單片機(jī)控制器 15、LCD 顯示屏 16、ARM 控制器10
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3WZ-700型自走式果園風(fēng)送定向噴霧機(jī)[J]. 邱威,丁為民,汪小旵,龔艷,張曉辛,呂曉蘭. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(04)
[2]“Π”型循環(huán)噴霧機(jī)設(shè)計[J]. 宋堅利,何雄奎,張京,劉亞佳,曾愛軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(04)
[3]幼樹靶標(biāo)探測器設(shè)計與試驗[J]. 翟長遠(yuǎn),趙春江,王秀,劉遇哲,葛紀(jì)帥,馬永兵,薛文斌. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(02)
[4]果園風(fēng)送式噴霧機(jī)仿形噴霧試驗研究[J]. 張曉辛,呂曉蘭,丁素明,湯文靖. 中國農(nóng)機(jī)化. 2011(03)
[5]基于模糊控制的棉田變量對靶噴藥除草系統(tǒng)設(shè)計[J]. 尹東富,陳樹人,毛罕平,尹建軍,魏新華,裴文超. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(04)
[6]基于AT89C52單片機(jī)的變量噴霧控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 艾劍鋒,章海亮,劉雪梅,周建民. 中國農(nóng)機(jī)化. 2011(02)
[7]溫室黃瓜病害對靶施藥機(jī)器人設(shè)計[J]. 耿長興,張俊雄,曹崢勇,李偉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(01)
[8]霧化裝置測試試驗系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 吳小偉,周宏平,茹煜. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(08)
[9]基于單片機(jī)自動噴霧控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 李興山,翟衛(wèi)青. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(21)
[10]精準(zhǔn)施藥技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 翟長遠(yuǎn),朱瑞祥,張佐經(jīng),馬亮亮,張啟遇. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(05)
本文編號:3139907
【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)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
施藥監(jiān)測系統(tǒng)功能圖
(2)ARM 控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下:ARM 控制器通過控制命令對試驗臺中的電動球閥進(jìn)行開度控制,實現(xiàn)回流比;通過控制命令對試驗臺中的電磁閥進(jìn)行開閉控制,從而實現(xiàn)各個噴頭的獨立ARM 控制系統(tǒng)功能圖如圖 2-2 所示。圖 2-2ARM 控制系統(tǒng)功能圖Fig. 2-2 Function Diagram of ARM Control System(3)施藥機(jī)速度模擬系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下:該系統(tǒng)通過上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送控制指令調(diào)節(jié)輸出 PWM 波的占空比以控制的轉(zhuǎn)動速度,從而實現(xiàn)對施藥機(jī)行駛速度的模擬控制,系統(tǒng)輸出速度函數(shù)有斜二次曲線函數(shù)和三角函數(shù)等 3 種類型。速度模擬系統(tǒng)功能圖如圖 2-3 所示。
根據(jù)試驗臺各個部件的功能要求和試驗需求對各部件的連接進(jìn)行合理的布置設(shè)計。試驗臺總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-4 所示。圖 2-4 試驗臺總體結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-4 Structure Diagram of the Test Bench1、壓力傳感器 2、電磁閥 3、噴頭 4、流量傳感器 5、施藥管路 6、電動球閥7、流量傳感器 8、回流管路 9、溢流閥 10、藥箱 11、過濾器 12、噴霧泵 13、總管路14、單片機(jī)控制器 15、LCD 顯示屏 16、ARM 控制器10
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3WZ-700型自走式果園風(fēng)送定向噴霧機(jī)[J]. 邱威,丁為民,汪小旵,龔艷,張曉辛,呂曉蘭. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(04)
[2]“Π”型循環(huán)噴霧機(jī)設(shè)計[J]. 宋堅利,何雄奎,張京,劉亞佳,曾愛軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2012(04)
[3]幼樹靶標(biāo)探測器設(shè)計與試驗[J]. 翟長遠(yuǎn),趙春江,王秀,劉遇哲,葛紀(jì)帥,馬永兵,薛文斌. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(02)
[4]果園風(fēng)送式噴霧機(jī)仿形噴霧試驗研究[J]. 張曉辛,呂曉蘭,丁素明,湯文靖. 中國農(nóng)機(jī)化. 2011(03)
[5]基于模糊控制的棉田變量對靶噴藥除草系統(tǒng)設(shè)計[J]. 尹東富,陳樹人,毛罕平,尹建軍,魏新華,裴文超. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(04)
[6]基于AT89C52單片機(jī)的變量噴霧控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 艾劍鋒,章海亮,劉雪梅,周建民. 中國農(nóng)機(jī)化. 2011(02)
[7]溫室黃瓜病害對靶施藥機(jī)器人設(shè)計[J]. 耿長興,張俊雄,曹崢勇,李偉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2011(01)
[8]霧化裝置測試試驗系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 吳小偉,周宏平,茹煜. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(08)
[9]基于單片機(jī)自動噴霧控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 李興山,翟衛(wèi)青. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(21)
[10]精準(zhǔn)施藥技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 翟長遠(yuǎn),朱瑞祥,張佐經(jīng),馬亮亮,張啟遇. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(05)
本文編號:3139907
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