植保無人機作為新興的植保機械,具有作業(yè)效率高、速度快、飄移少等優(yōu)點。近年來,隨著農(nóng)用植保無人機的大面積應用,無人機的作業(yè)質(zhì)量引起人們的廣泛關(guān)注,無人機噴灑性能檢測成為所面臨的重要問題,植保無人機性能測試裝置的研發(fā)迫在眉睫。本文在對國內(nèi)外噴霧性能測試試驗臺和噴施測試指標及測試技術(shù)研究現(xiàn)狀分析的基礎上,提出搭建一種無人機的噴施測試平臺,采用田間與室內(nèi)測試相結(jié)合的方法,對無人機噴施效果進行平臺測試,試驗結(jié)果可為無人機噴施裝置改進優(yōu)化設計提供參考。本文的主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:1.無人機噴施測試平臺測試要求和總體方案設計。通過調(diào)研植保施藥機械作業(yè)參數(shù),參考施藥機械測試方法和國家規(guī)定的相關(guān)標準,依次確定了無人機噴施測試平臺的參數(shù)要求、性能要求以及測試指標,并根據(jù)設計要求確定了測試平臺的總體方案設計。2.無人機噴施測試平臺結(jié)構(gòu)設計及仿真分析。根據(jù)無人機噴施測試平臺設計要求和待測藥械的整機結(jié)構(gòu),確定測試平臺總體結(jié)構(gòu)和工作原理,采用三維軟件Solidworks進行了整體結(jié)構(gòu)的建模,并用ANSYS有限元分析軟件對三維模型的關(guān)鍵零部件進行靜力學分析,驗證設計方案的可行性。3.無人機噴施測試平臺控制系統(tǒng)設計... 

【文章來源】：石河子大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

a美國SprayingSystems公司研制的試驗臺

無人機噴施測試平臺的搭建與試驗2可以垂直移動，調(diào)節(jié)噴桿距集霧裝置的高度，量筒下面有超聲波傳感器，將獲取的液位信息發(fā)送到帶有控制器的計算機，根據(jù)計算機工作軟件程序和編程算法，計算出霧滴分布均勻性數(shù)據(jù)[9]。如圖1-1b所示。D.Nuyttens等人使用相位普勒粒子分析儀（PDPA）開發(fā)了一套噴霧特性測試試驗臺。試驗臺由四部分組成，氣候室，噴霧裝置，三維自動定位系統(tǒng)和PDPA系統(tǒng)。噴霧裝置由噴霧液罐和液位控制系統(tǒng)組成，定位系統(tǒng)由兩個伺服電機驅(qū)動，并用西門子可編程邏輯控制器（PLC）控制，定位精度高[10]。如圖1-1c所示。圖1-1a美國SprayingSystems公司研制的試驗臺圖1-1b德國農(nóng)林生物研究中心研制的試驗臺圖1-1cD.Nuyttens研制的試驗臺圖1-1國外噴施測試試驗臺Fig.1-1Foreignspraytestbench1.2.2噴施測試平臺國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)噴施測試平臺，多為科研、教學單位自制，結(jié)構(gòu)簡單，而且數(shù)量較少[11]。2018年何勇等人開發(fā)了一個室內(nèi)測試平臺，用于模擬無人機真實的飛行狀態(tài)。平臺由4部分組成：上位機軟件，中央控制器，X-Y運動部件和遠端噴灑系統(tǒng)。并使用該平臺對噴灑效果進行試驗，以測試平臺不同移動速度和不同風力強度的噴灑效果[12]。如圖1-2a所示。2013年蔡曉華等人應用數(shù)字圖像處理技術(shù)、超聲波精確測距技術(shù)以及傳感融合技術(shù)，研制出一種比較完善的自動化噴霧性能測試試驗臺，實現(xiàn)噴霧角、噴霧均勻性及液泵性能參數(shù)的測量。試驗臺由三部分組成，噴頭測試系統(tǒng)，液泵測試系統(tǒng)，總控制臺。并由計算機與PLC系統(tǒng)實現(xiàn)實時監(jiān)控。噴桿通過減速電機驅(qū)動鏈輪鏈條進行上下調(diào)節(jié)，由氣缸驅(qū)動進行左右移動，可實現(xiàn)準確定位[13]。

c D. Nuyttens 研制的試驗臺

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]多旋翼無人機旋翼下方風場對航空噴施霧滴沉積的影響[J]. 陳盛德,蘭玉彬,BRADLEY K F,李繼宇,劉愛民,毛越東.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(08)
[5]小型無人直升機噴霧參數(shù)對雜交水稻冠層霧滴沉積分布的影響[J]. 陳盛德,蘭玉彬,李繼宇,周志艷,金濟,劉愛民.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(17)
[6]無人植保機施藥霧滴空間質(zhì)量平衡測試方法[J]. 王昌陵,何雄奎,王瀟楠,Jane.Bonds,Andreas.Herbst,王志國,潘海洋,何正澤.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(11)
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[8]無人直升機噴霧參數(shù)對玉米冠層霧滴沉積分布的影響[J]. 秦維彩,薛新宇,周立新,張宋超,孫竹,孔偉,王寶坤.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(05)
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[10]基于PLC的蔬菜缽苗移栽機自動輸送裝置[J]. 楊傳華,方憲法,楊學軍,王崇,劉忠軍,孫星.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2013(S1)

博士論文
[1]單旋翼植保無人機噴霧參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 秦維彩.江蘇大學 2017

碩士論文
[1]植保無人機噴霧性能試驗臺的研制[D]. 鄭立彬.吉林農(nóng)業(yè)大學 2018
[2]基于自激振動力補償紅棗采收裝置設計及試驗研究[D]. 崔健.石河子大學 2017
[3]單旋翼無人機航空施藥效果分析與試驗研究[D]. 王森.黑龍江八一農(nóng)墾大學 2016
[4]溫室多功能軌道作業(yè)車的研制[D]. 劉國均.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2016
[5]幼苗盤自動搬運裝置的移動平臺設計[D]. 雋杰.西北農(nóng)林科技大學 2016
[6]自升式平臺懸臂梁及相關(guān)結(jié)構(gòu)設計研究[D]. 劉旭東.哈爾濱工程大學 2015
[7]自升式鉆井平臺懸臂梁結(jié)構(gòu)設計[D]. 李放.大連理工大學 2014
[8]直線導軌精密矯直的誤差檢測及補償技術(shù)研究[D]. 馮婧婷.武漢理工大學 2013
[9]噴霧試驗臺的設計與研究[D]. 朱艷東.東北農(nóng)業(yè)大學 2012
[10]霧化噴頭試驗臺綜合性能測試系統(tǒng)設計研究[D]. 吳小偉.南京林業(yè)大學 2011



本文編號：3403098