噴桿噴霧機(jī)主動(dòng)控制與對(duì)靶噴霧技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 23:19
我國(guó)在農(nóng)藥施用技術(shù)和理論的研究和探索起步相對(duì)較晚。每年施用的130萬(wàn)噸農(nóng)藥中,農(nóng)藥利用率不足30%,浪費(fèi)嚴(yán)重,并且約60%以上藥劑流失到土壤和地下水,造成了環(huán)境污染,甚至對(duì)施藥人員產(chǎn)生毒害作用,直接威脅到人體健康。噴桿噴霧機(jī)是最常用的植物保護(hù)機(jī)械之一,它作業(yè)效率高,噴灑質(zhì)量好,在我國(guó)廣大旱作農(nóng)業(yè)地區(qū)發(fā)揮著巨大的作用。本文針對(duì)噴桿噴霧機(jī)開(kāi)展了氣流輔助噴霧主動(dòng)控制系統(tǒng)和精確對(duì)靶噴霧技術(shù)兩方面的研究。噴桿噴霧機(jī)對(duì)大田冠層茂密的作物(如小麥和棉花等)的均勻施藥,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了氣流輔助式噴桿噴霧機(jī)主動(dòng)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)依據(jù)感知到的作業(yè)環(huán)境參數(shù)(風(fēng)向、風(fēng)力、溫度、噴頭距離植物冠層高度和機(jī)具行走速度),實(shí)時(shí)主動(dòng)控制最佳氣流輔助式噴霧機(jī)工作參數(shù)(噴霧高度、輔助風(fēng)筒風(fēng)速、噴霧量等),實(shí)現(xiàn)霧滴在植株枝葉上的最佳沉積效果,增加施藥精確性,提高農(nóng)藥利用率,最大程度減小農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。某些大田作物在種植時(shí)株距較大,植株冠層距離總和所占作物行長(zhǎng)度比例較大的情況,本文設(shè)計(jì)了一種用于噴桿噴霧機(jī)的對(duì)靶噴霧技術(shù)。該技術(shù)使噴桿噴霧機(jī)的噴頭到達(dá)作物冠層上方時(shí)進(jìn)行噴霧,在相鄰兩作物之間的空隙處,停止噴霧。實(shí)現(xiàn)了施藥的準(zhǔn)確性,...
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氣流輔助式噴霧機(jī)工作展開(kāi)圖
缸?rFL?/??1.噴桿2.藥箱3.風(fēng)機(jī)4.風(fēng)筒5.噴霧噴巧6.升降液壓缸7.機(jī)架??圖2-2氣流輔助式噴巧機(jī)工作展開(kāi)圖??巧g.2-2?Boom?sprayer?working?condition??777777777777777777^777^7777777777777777^77^77/??1.巧膜累2.噴幅標(biāo)識(shí)器3.防滴噴頭4.氣囊5.噴桿巧架6.軸流風(fēng)機(jī)7.連接架8.機(jī)架9.電子流量控制閥1化??藥液箱??圖2-3氣流輔助式噴桿彌努機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意國(guó)??Fig.2-3?Schematic?diagram?of?化e?Structure??2.2控制系統(tǒng)總體方案的確立??隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)的高速發(fā)展,智能化的大田施藥機(jī)械設(shè)備越來(lái)越受到人??們的重視。結(jié)合先進(jìn)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)大田作物的藥液噴施進(jìn)行智能化控制,??在施藥過(guò)程中,依據(jù)作業(yè)環(huán)境的動(dòng)態(tài)感知,實(shí)時(shí)主動(dòng)控制最佳氣流輔助式噴霧機(jī)工作參??數(shù),實(shí)現(xiàn)霧滴在植株枝葉上的最佳沉積效果,增加施藥精確性,提高農(nóng)藥利用率,最大??程度減小農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。??本噴霧機(jī)主動(dòng)控制系統(tǒng)是針對(duì)大田作業(yè)中的氣流輔助式噴桿噴霧機(jī),結(jié)合作業(yè)環(huán)境??參數(shù)模型和大田作物生長(zhǎng)信息模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境信息采集、噴霧機(jī)噴霧參數(shù)主動(dòng)控??制W及自動(dòng)控制的一套智能化噴霧機(jī)控制系統(tǒng)。??7??
圖3-9風(fēng)速風(fēng)向傳感器外觀??Fig.?-9?Wind?sensor?appearance?map??風(fēng)速風(fēng)向傳感器硬件接頭如圖3-10所示,在使用中,需要通過(guò)引腳3?(+5V)和引??腳2?(0V)進(jìn)行供電,引腳1?(信號(hào)地)、弓I腳5?(TXD)和引腳7?(RXD)分別同下??位機(jī)電路板上DB9接口的引腳5?(信號(hào)地)、引腳2?(RXD)和引腳3?(TXD)連接,??進(jìn)行串口通訊。??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮自然風(fēng)的氣輔式噴霧霧滴飄失特性建模與補(bǔ)償[J]. 苑進(jìn),劉雪美,張曉輝,左文龍,王秀,陳立平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(14)
[2]煙草抑芽劑智能對(duì)靶施藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 耿愛(ài)軍,張曉輝,曹勝柱,馬敏,宋濤,顧智原. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(24)
[3]3MQ-600型導(dǎo)流式氣流輔助噴桿彌霧機(jī)研制與試驗(yàn)[J]. 劉雪美,苑進(jìn),張曉輝,劉豐樂(lè),李勝奇. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]幼樹(shù)靶標(biāo)探測(cè)器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 翟長(zhǎng)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(bào). 2012(02)
[5]基于模糊控制的棉田變量對(duì)靶噴藥除草系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 尹東富,陳樹(shù)人,毛罕平,尹建軍,魏新華,裴文超. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]溫室對(duì)靶噴霧機(jī)器人控制系統(tǒng)[J]. 曹崢勇,張俊雄,耿長(zhǎng)興,李偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[7]超聲波果樹(shù)冠層測(cè)量定位算法與試驗(yàn)[J]. 張霖,趙祚喜,俞龍,張智剛,黃健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(09)
[8]基于ARM7的精確對(duì)靶噴施除草嵌入式控制系統(tǒng)[J]. 陸健,毛罕平,陳樹(shù)人. 農(nóng)機(jī)化研究. 2009(12)
[9]溫室精準(zhǔn)對(duì)靶噴霧機(jī)器人研制[J]. 張俊雄,曹崢勇,耿長(zhǎng)興,李偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(S2)
[10]自動(dòng)對(duì)靶噴霧靶標(biāo)紅外探測(cè)研究[J]. 鄧巍,何雄奎,張錄達(dá),曾愛(ài)軍,宋堅(jiān)利,鄒建軍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2008(10)
博士論文
[1]噴桿噴霧機(jī)風(fēng)助風(fēng)筒多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉雪美.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于菱鎂板生產(chǎn)線的DCS控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 周梅.東華大學(xué) 2014
[2]基于動(dòng)態(tài)多尺度的火箭飛行數(shù)據(jù)模糊Kalman融合[D]. 蒲愛(ài)香.重慶大學(xué) 2009
[3]智能車載終端及在智能交通中的應(yīng)用[D]. 朱炳秀.上海海事大學(xué) 2005
[4]果樹(shù)對(duì)靶噴霧系統(tǒng)中圖像識(shí)別技術(shù)[D]. 肖健.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3438790
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氣流輔助式噴霧機(jī)工作展開(kāi)圖
缸?rFL?/??1.噴桿2.藥箱3.風(fēng)機(jī)4.風(fēng)筒5.噴霧噴巧6.升降液壓缸7.機(jī)架??圖2-2氣流輔助式噴巧機(jī)工作展開(kāi)圖??巧g.2-2?Boom?sprayer?working?condition??777777777777777777^777^7777777777777777^77^77/??1.巧膜累2.噴幅標(biāo)識(shí)器3.防滴噴頭4.氣囊5.噴桿巧架6.軸流風(fēng)機(jī)7.連接架8.機(jī)架9.電子流量控制閥1化??藥液箱??圖2-3氣流輔助式噴桿彌努機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意國(guó)??Fig.2-3?Schematic?diagram?of?化e?Structure??2.2控制系統(tǒng)總體方案的確立??隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)的高速發(fā)展,智能化的大田施藥機(jī)械設(shè)備越來(lái)越受到人??們的重視。結(jié)合先進(jìn)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)大田作物的藥液噴施進(jìn)行智能化控制,??在施藥過(guò)程中,依據(jù)作業(yè)環(huán)境的動(dòng)態(tài)感知,實(shí)時(shí)主動(dòng)控制最佳氣流輔助式噴霧機(jī)工作參??數(shù),實(shí)現(xiàn)霧滴在植株枝葉上的最佳沉積效果,增加施藥精確性,提高農(nóng)藥利用率,最大??程度減小農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。??本噴霧機(jī)主動(dòng)控制系統(tǒng)是針對(duì)大田作業(yè)中的氣流輔助式噴桿噴霧機(jī),結(jié)合作業(yè)環(huán)境??參數(shù)模型和大田作物生長(zhǎng)信息模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境信息采集、噴霧機(jī)噴霧參數(shù)主動(dòng)控??制W及自動(dòng)控制的一套智能化噴霧機(jī)控制系統(tǒng)。??7??
圖3-9風(fēng)速風(fēng)向傳感器外觀??Fig.?-9?Wind?sensor?appearance?map??風(fēng)速風(fēng)向傳感器硬件接頭如圖3-10所示,在使用中,需要通過(guò)引腳3?(+5V)和引??腳2?(0V)進(jìn)行供電,引腳1?(信號(hào)地)、弓I腳5?(TXD)和引腳7?(RXD)分別同下??位機(jī)電路板上DB9接口的引腳5?(信號(hào)地)、引腳2?(RXD)和引腳3?(TXD)連接,??進(jìn)行串口通訊。??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮自然風(fēng)的氣輔式噴霧霧滴飄失特性建模與補(bǔ)償[J]. 苑進(jìn),劉雪美,張曉輝,左文龍,王秀,陳立平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(14)
[2]煙草抑芽劑智能對(duì)靶施藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 耿愛(ài)軍,張曉輝,曹勝柱,馬敏,宋濤,顧智原. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(24)
[3]3MQ-600型導(dǎo)流式氣流輔助噴桿彌霧機(jī)研制與試驗(yàn)[J]. 劉雪美,苑進(jìn),張曉輝,劉豐樂(lè),李勝奇. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]幼樹(shù)靶標(biāo)探測(cè)器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 翟長(zhǎng)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(bào). 2012(02)
[5]基于模糊控制的棉田變量對(duì)靶噴藥除草系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 尹東富,陳樹(shù)人,毛罕平,尹建軍,魏新華,裴文超. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]溫室對(duì)靶噴霧機(jī)器人控制系統(tǒng)[J]. 曹崢勇,張俊雄,耿長(zhǎng)興,李偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[7]超聲波果樹(shù)冠層測(cè)量定位算法與試驗(yàn)[J]. 張霖,趙祚喜,俞龍,張智剛,黃健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(09)
[8]基于ARM7的精確對(duì)靶噴施除草嵌入式控制系統(tǒng)[J]. 陸健,毛罕平,陳樹(shù)人. 農(nóng)機(jī)化研究. 2009(12)
[9]溫室精準(zhǔn)對(duì)靶噴霧機(jī)器人研制[J]. 張俊雄,曹崢勇,耿長(zhǎng)興,李偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(S2)
[10]自動(dòng)對(duì)靶噴霧靶標(biāo)紅外探測(cè)研究[J]. 鄧巍,何雄奎,張錄達(dá),曾愛(ài)軍,宋堅(jiān)利,鄒建軍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2008(10)
博士論文
[1]噴桿噴霧機(jī)風(fēng)助風(fēng)筒多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉雪美.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于菱鎂板生產(chǎn)線的DCS控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 周梅.東華大學(xué) 2014
[2]基于動(dòng)態(tài)多尺度的火箭飛行數(shù)據(jù)模糊Kalman融合[D]. 蒲愛(ài)香.重慶大學(xué) 2009
[3]智能車載終端及在智能交通中的應(yīng)用[D]. 朱炳秀.上海海事大學(xué) 2005
[4]果樹(shù)對(duì)靶噴霧系統(tǒng)中圖像識(shí)別技術(shù)[D]. 肖健.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3438790
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