精準變量施肥控制技術

　　本書重點研究精準農(nóng)業(yè)大豆變量施肥控制技術。調研了國內(nèi)外精準農(nóng)業(yè)變量施肥控制技術進展情況，查閱了相關文獻資料，針對黑龍江墾區(qū)大規(guī)模農(nóng)業(yè)機械化特點，提出了大型拖拉機配套大豆精密播種機變量施肥控制系統(tǒng)設計研究方案，在深入分析影響施肥主要因素的基礎上，確定了以液壓馬達為執(zhí)行機構的變量施肥控制方案。變量施肥控制系統(tǒng)由DGPS接收機、車載計算機、變量施肥閉環(huán)控制器、電液比例閥、液壓馬達、排肥器等組成。通過液壓馬達驅動排肥器軸，控制播種機肥器軸轉速，調節(jié)施肥量，以實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)按需變量施肥。當排肥器采用液壓馬達驅動，不用地輪驅動時，變量施肥設計研究必須考慮播種機前進速度對施肥量的影響。根據(jù)變量施肥控制原理，結合設計要求，提出了一種以車載計算機和閉環(huán)控制器為核心的變量施肥控制系統(tǒng)方案，重點研究了變量施肥的車載計算機控制策略和GPS信息獲取方法，利用Visual Basic 6.0編程語言和Map Objects地理信息控件，自行研究開發(fā)了變量施肥控制軟件，提出并解決了變量施肥作業(yè)處方數(shù)據(jù)在車載計算機的儲存和解析問題。研究開發(fā)了以單片計算機為核心的變量施肥閉環(huán)控制器，根據(jù)自動控制理論建立了PID控制數(shù)學模型，并將此控制數(shù)學模型用于液壓馬達轉速閉環(huán)控制，提高了變量施肥控制精度。分析了變量施肥播種機前進速度對施肥量的影響，推導出了變量施肥播種機前進速度變化時，車載計算機理論排肥量與馬達轉速之間的計算公式。為了驗證理論分析的正確性以及變量施肥控制系統(tǒng)性能，進行了控制系統(tǒng)液壓臺架試驗和數(shù)據(jù)采集與分析，并將變量控制系統(tǒng)安裝在大豆播種機上，對大豆變量施肥播種機進行了標定試驗和田間試驗。

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