果園施藥作業(yè)是果園作業(yè)中一個重要環(huán)節(jié),對水果的質(zhì)量和產(chǎn)量有直接的影響。當(dāng)前,我國果園施藥技術(shù)比較落后,噴霧方式大多以“大霧量、雨淋式”為主,且施藥裝備機械化水平相對較低,不僅造成了農(nóng)藥的大量浪費,而且嚴(yán)重破壞了我們賴以生存的自然環(huán)境。因此,必須在保證施藥質(zhì)量的前提下,提高果樹施藥作業(yè)效率和果園生產(chǎn)自動化水平,減少農(nóng)藥的使用量,改善果園生態(tài)環(huán)境。本課題基于這一背景,研究設(shè)計了一種基于PLC控制的果樹精確噴霧噴頭空間位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以PLC和組態(tài)軟件為平臺,應(yīng)用現(xiàn)代機電、傳感技術(shù),通過調(diào)節(jié)噴頭與噴頭之間、噴頭與果樹之間的距離實現(xiàn)了精確施藥,彌補了傳統(tǒng)果樹彌霧機不能根據(jù)靶標(biāo)的有無及其特征變化進(jìn)行施藥的不足,提高了農(nóng)藥利用率,保證了施藥質(zhì)量。本文通過建立理論模型,進(jìn)行機構(gòu)的設(shè)計和制造,并設(shè)計了控制系統(tǒng),最后進(jìn)行了系統(tǒng)試驗。系統(tǒng)三維空間位置的調(diào)節(jié)依靠多種機構(gòu)協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn),施藥車作業(yè)時在平行于靶標(biāo)方向勻速行走,噴桿系統(tǒng)沿軌道在垂直于靶標(biāo)方向移動,噴頭可沿噴桿上下移動。主要研究工作如下:首先,建立理論模型,提出多噴頭移動的精確施藥方式。研究構(gòu)建精確施藥模型,分析滿足施藥要求的噴頭施藥參數(shù),即噴頭空間... 

【文章來源】：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國內(nèi)外果樹精確施藥機械研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的目的及意義
    1.4 課題主要研究內(nèi)容和方法
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 研究方法與技術(shù)路線
第二章 系統(tǒng)模型研究
    2.1 果樹精確噴霧噴頭空間位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型
    2.2 噴頭施藥參數(shù)
        2.2.1 位置參數(shù)
        2.2.2 運動參數(shù)
        2.2.3 流量參數(shù)
    2.3 精確施藥系統(tǒng)模型及響應(yīng)時間
        2.3.1 系統(tǒng)模型
        2.3.2 系統(tǒng)響應(yīng)時間
第三章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
    3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案
        3.2.1 主要性能指標(biāo)
        3.2.2 總體設(shè)計方案
    3.3 動力選配
    3.4 底座及升降機構(gòu)設(shè)計
        3.4.1 底座固定裝置設(shè)計
        3.4.2 升降機構(gòu)設(shè)計
    3.5 傳動機構(gòu)設(shè)計
        3.5.1 絲杠副的選擇
        3.5.2 噴頭傳動機構(gòu)設(shè)計
    3.6 其他部件
        3.6.1 藥泵
        3.6.2 風(fēng)送裝置
        3.6.3 其他裝置
    3.7 材料準(zhǔn)備及零件加工
第四章 控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 控制系統(tǒng)方案及控制方式設(shè)計
        4.1.1 方案設(shè)計
        4.1.2 控制方式設(shè)計
    4.2 下位機控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.1 下位機軟件基礎(chǔ)
        4.2.2 下位機硬件設(shè)計
        4.2.3 下位機控制軟件設(shè)計
    4.3 上位機控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 人機界面
        4.3.2 人機界面設(shè)計
    4.4 控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)
        4.4.1 通訊方式的選擇
        4.4.2 PLC與上位機通訊設(shè)置
        4.4.3 觸摸屏與PLC通訊設(shè)置
    4.5 施藥系統(tǒng)整體構(gòu)建
第五章 系統(tǒng)試驗
    5.1 噴頭流量試驗
        5.1.1 試驗?zāi)康?br>        5.1.2 試驗材料及方案
        5.1.3 試驗結(jié)果和分析
    5.2 噴頭間距試驗
        5.2.1 試驗?zāi)康?br>        5.2.2 試驗材料及方案
        5.2.3 試驗結(jié)果和分析
    5.3 霧滴均勻性試驗
        5.3.1 風(fēng)機出.風(fēng)速測試
            5.3.1.1 測試目的
            5.3.1.2 測試材料及方案
            5.3.1.3 測試結(jié)果和分析
        5.3.2 霧滴均勻性試驗
            5.3.2.1 試驗材料及方案
            5.3.2.2 試驗結(jié)果和分析
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 本文特色與創(chuàng)新之處
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄1：施藥機械主要零件二維圖
附錄2：施藥系統(tǒng)控制程序主要代碼


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]談植保噴藥機的噴藥技術(shù)[J]. 高明宇,張寶庫,劉恩宏.  農(nóng)機使用與維修. 2013(05)
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[4]世界蘋果種植概況與我國蘋果生產(chǎn)前景展望[J]. 崔家升,李曉萍.  北方果樹. 2012(04)
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[10]籬架型作物高效施藥技術(shù)自適應(yīng)控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]. 林怡飛,王庫,候天星,李偉.  中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(06)

博士論文
[1]農(nóng)藥航空靜電噴霧系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D]. 茹煜.南京林業(yè)大學(xué) 2009
[2]農(nóng)藥精確施用機械智能決策支持系統(tǒng)研究[D]. 孫松平.南京林業(yè)大學(xué) 2009
[3]自動施藥機器人及可變量控制系統(tǒng)研究[D]. 陳勇.南京林業(yè)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]毫米波汽車防撞雷達(dá)信號處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭興林.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007



本文編號：3306523