針對常規(guī)的大田噴霧裝備的定量施藥方式,在機具行進方向上農(nóng)藥霧滴分布不均導致農(nóng)藥有效利用率低的問題,設計了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡整定的PID控制變量施藥系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用多傳感器實時監(jiān)測車速、流量、壓力等信息,并以此作為控制依據(jù)運用神經(jīng)網(wǎng)絡自學習能力修正PID參數(shù),精準調(diào)控藥液回流量,解決了現(xiàn)有變量施藥控制算法存在的超調(diào)量較大、穩(wěn)態(tài)誤差較大、響應時間較長等問題,實現(xiàn)了大田單位面積內(nèi)施藥量恒定的目標。為驗證本系統(tǒng)算法對精準變量施藥的優(yōu)越性在Simulink平臺下對常規(guī)PID、模糊PID和神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制方式進行建模仿真,結(jié)果表明,神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制在上升時間、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差方面均優(yōu)于其他兩種控制方式。田間試驗表明在不同車速下,液滴沉積數(shù)量標準差均小于1.4個/cm²;在不同施藥量、車速隨意變化的情況下,機具縱向均勻度變異系數(shù)均小于6%;車速在4～11 km/h范圍內(nèi)隨機變化時,系統(tǒng)平均調(diào)節(jié)時間為0.72 s,平均超調(diào)量為2.1%實際施藥量與理論值相差1.3%。

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