本文關(guān)鍵詞：溫室遙控對靶噴霧機控制系統(tǒng)設(shè)計與試驗研究　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：研究適合我國溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的溫室自動化植保裝備符合當前的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向。在溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,自動化噴霧技術(shù)是作物病蟲害防治與精確高效施藥的重要實現(xiàn)方法,對有效提高農(nóng)藥利用率、人員施藥安全、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、減輕勞動強度和降低農(nóng)藥污染等具有重要意義。本文結(jié)合自動控制行走技術(shù)與對靶施藥技術(shù),設(shè)計了溫室遙控對靶噴霧機控制系統(tǒng)。通過遙控方式實現(xiàn)對噴霧機的遠程控制,在作物行間開啟自適應(yīng)行走控制;并在底盤運動控制的基礎(chǔ)上,進一步開展了對靶噴霧系統(tǒng)的設(shè)計與試驗研究。分析了控制系統(tǒng)的運動控制性能與對靶施藥性能。實現(xiàn)了高效經(jīng)濟、低量安全的目的,為溫室自動化噴霧技術(shù)研究提供參考。本文主要研究工作如下:1.通過分析國內(nèi)外相關(guān)研究,確定了溫室遙控對靶噴霧機控制系統(tǒng)的整體方案,即采用主從式運動控制方法實現(xiàn)了噴霧機的遠程控制和作物行間自適應(yīng)行走調(diào)控功能。在運動控制的基礎(chǔ)上,噴霧機可以根據(jù)農(nóng)作物的有無完成自動對靶噴霧功能。本文給出了溫室噴霧機的總體結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)。對各個控制單元的工作原理和方案進行了詳細的闡述。2.本文對溫室遙控對靶噴霧機的主要執(zhí)行元器件進行了介紹,并設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件部分,包括遙控主機、運動控制從機和對靶控制的硬件電路。具體設(shè)計內(nèi)容包括單片機模塊、電源模塊、矩陣按鍵接口、電機及驅(qū)動器接口、多傳感器接口和基于E30-TTL-100模塊的無線通信方式。設(shè)計開發(fā)了控制系統(tǒng)的軟件部分,包括主從式運動實時控制和對靶控制主程序。詳細闡述了矩陣按鍵、串口通信和超聲波測距子程序。其中通過超聲波傳感器連續(xù)三次檢測的靶標判別法,實現(xiàn)當前靶標的判別;此外為了避免噴霧機碰撞墻體或作物,實現(xiàn)噴霧機的避障功能,并且使噴霧機近似于平行作物完成施藥作業(yè)任務(wù),設(shè)計了基于超聲波傳感器的作物行間自適應(yīng)行走調(diào)控方法。3.由于對靶檢測判斷到執(zhí)行噴霧動作存在延遲,導(dǎo)致滯后噴霧從而對果樹冠層的霧滴覆蓋率造成影響,因此本文對對靶控制系統(tǒng)的響應(yīng)時間進行了測定,根據(jù)對靶響應(yīng)延遲時間,調(diào)整對靶檢測裝置與噴頭的水平安裝距離實現(xiàn)提前對靶。通過試驗測定,對靶延遲響應(yīng)時間為0.41s左右。4.通過試驗研究了對靶噴霧作業(yè)的噴霧量和沉積性能,省藥率試驗結(jié)果表明,與連續(xù)噴霧相比,在0.5 m/s和1.0 m/s時,對靶噴霧情況下的省藥率分別為43.24%和47.06%,因此自動對靶可以大大節(jié)省施藥量。沉積試驗結(jié)果表明,行駛速度為0.5 m/s時,在連續(xù)和對靶噴霧方式下,葉子正面霧滴覆蓋率相差約5%;速度為1 m/s時,在連續(xù)和對靶噴霧方式下,葉子正面霧滴覆蓋率相差約11%。說明自動對靶對葉子正面霧滴覆蓋率在0.5 m/s的低速情況下影響較小,在1 m/s的情況下影響比0.5 m/s時略大一些。在相同速度條件下,連續(xù)和對靶兩種噴霧方式對葉子反面霧滴覆蓋率無明顯的差異,說明噴霧方式對葉子反面噴霧覆蓋率無影響。5.為驗證行走系統(tǒng)的性能,對遙控與自適應(yīng)調(diào)控進行了場地試驗。試驗表明,遙控信號測試工作良好,信號傳輸穩(wěn)定,響應(yīng)快。室內(nèi)場地試驗表明噴霧機能夠在偏離道路中心線的情況下完成自動調(diào)節(jié),并最終沿中心線附近行走未發(fā)生碰撞墻體,偏離走廊道路中心線的距離控制在8cm范圍內(nèi)。
[Abstract]:In this paper , the main executive components of the control system of the greenhouse are introduced in this paper . The main parameters of the control system are discussed in this paper . The results show that the automatic control signal test is good , the signal transmission is stable and the response is fast . The test of indoor field shows that the spray machine can complete automatic regulation without deviation from the center line of the road , and the distance between the center line of the corridor and the center line of the corridor is controlled within 8 cm .

【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S491

【參考文獻】

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本文編號：1365630