發(fā)布時間：2023-07-26 18:32

　　改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得到了快速提高。在此同時,病蟲害問題也使農(nóng)藥的使用更加頻繁和普遍,由此而帶來農(nóng)藥利用率低,環(huán)境污染等問題。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高及其推廣使用,從過往的家庭種植慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)槌邪鸵?guī)模種植,傳統(tǒng)施藥環(huán)節(jié)中農(nóng)藥噴灑強(qiáng)度逐漸增加,造成的弊端也日趨嚴(yán)重。為了徹底消除傳統(tǒng)施藥及快速推廣的大型植保機(jī)械的效率低、污染重的問題,需迫切著重研究并實行變量施藥技術(shù),即針對田間病蟲害不同分布或作物狀態(tài)信息而采用不同的施藥量及施藥方式,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)施藥環(huán)節(jié)的的環(huán)保及高效益的效果。因此為保證生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須將變量施藥的概念作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要方向。課題結(jié)合江蘇科技支撐計劃“噴桿變換技術(shù)及其多功能農(nóng)藥對靶噴霧機(jī)研制(BE2012383)”項目以及江蘇省農(nóng)機(jī)三新工程項目“多功能變噴桿智能噴霧機(jī)研制NJ2014-11”,對基于脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation)的變量施藥控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,完成了以下工作:(1)完成了針對變量施藥控制系統(tǒng)的整體方案設(shè)計,基于脈寬調(diào)制的思想,研究確定了供藥系統(tǒng)方案,并根據(jù)變量施藥的具體控制算...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 課題研究相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 國外植保機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)植保機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 變量施藥相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 變量施藥系統(tǒng)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
            1.3.1.1 變量施藥控制算法的研究現(xiàn)狀
            1.3.1.2 精確對靶噴霧作物探測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
            1.3.1.3 基于處方圖的變量施藥技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 變量施藥流量控制形式及其研究現(xiàn)狀
            1.3.2.1 直接注入式變量噴藥控制形式
            1.3.2.2 噴頭注入式變量噴藥控制形式
            1.3.2.3 藥箱混合型變量噴藥控制形式——壓力控制型
            1.3.2.4 藥箱混合型變量噴藥控制形式——脈寬調(diào)制方法
    1.4 現(xiàn)有變量施藥技術(shù)研究的不足分析
    1.5 課題研究的目標(biāo)和內(nèi)容
        1.5.1 課題的研究目標(biāo)
        1.5.2 課題研究的內(nèi)容
            1.5.2.1 噴霧機(jī)變量供藥系統(tǒng)方案的設(shè)計
            1.5.2.2 變量施藥智能控制系統(tǒng)的研發(fā)
            1.5.2.3 變量施藥系統(tǒng)的算法研究與驗證
            1.5.2.4 控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計及系統(tǒng)平臺的搭建
    1.6 本章小結(jié)
第二章 基于脈寬調(diào)制的變量施藥控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計
    2.1 PWM應(yīng)用于變量施藥控制系統(tǒng)的工作原理
    2.2 基于PWM的變量施藥控制系統(tǒng)整體方案
        2.2.1 變量施藥系統(tǒng)整體工作原理
        2.2.2 施藥回路方案研究
        2.2.3 控制系統(tǒng)方案研究
        2.2.4 PWM變量施藥算法分析及選擇
        2.2.5 圖像檢測系統(tǒng)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 變量施藥控制系統(tǒng)的供藥系統(tǒng)構(gòu)建
    3.1 變量施藥供藥系統(tǒng)設(shè)計
    3.2 供藥系統(tǒng)執(zhí)行元件的選型
        3.2.1 藥泵的選型
        3.2.2 高速電磁閥的選型
        3.2.3 流量計選型
        3.2.4 壓力計選型
    3.3 本章小結(jié)
第四章 變量施藥控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
    4.1 變量施藥控制系統(tǒng)總體方案
    4.2 變量施藥控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
        4.2.1 MCU最小系統(tǒng)構(gòu)建
        4.2.2 壓力及流量信號處理模塊的電路設(shè)計
        4.2.3 高速電磁閥控制電路設(shè)計
        4.2.4 PWM方波信號按鍵電路設(shè)計
        4.2.5 壓力、流量及PWM占空比顯示電路設(shè)計
        4.2.6 變量施藥控制系統(tǒng)電源電路設(shè)計
        4.2.7 變量施藥控制系統(tǒng)PCB實物圖制作
    4.3 變量施藥控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.3.1 控制系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
        4.3.2 變量施藥功能模塊的軟件設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PWM變量施藥控制系統(tǒng)試驗及數(shù)據(jù)分析
    5.1 變量控制試驗思路確定
    5.2 變量控制試驗臺的搭建
    5.3 變量控制試驗數(shù)據(jù)的獲取
    5.4 本章小結(jié)
第六章 變量施藥控制系統(tǒng)算法研究及試驗驗證
    6.1 MATLAB及其BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱
    6.2 變量施藥控制系統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)建模及試驗驗證
        6.2.1 變量施藥控制系統(tǒng)關(guān)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型的建立
        6.2.2 變量施藥控制系統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
        6.2.3 變量施藥控制系統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測
        6.2.4 變量施藥控制系統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型評價
        6.2.5 變量控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的預(yù)測數(shù)據(jù)擬合
        6.2.6 結(jié)果分析
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 基于脈寬調(diào)制的變量施藥系統(tǒng)控制程序
附錄2 MATLAB繪圖程序
附錄3 MATLABBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗證程序



本文編號：3837334