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基于单片机的变量施药喷雾机控制系统研究
资料介绍
为了减少除草剂的不合理的使用，减轻环境污染，使资源得到合理的利用，本文研究了基于单片机的变量施药喷雾机控制系统，该系统能够根据杂草的实际分布情况选择性地进行变量喷施。主要内容如下:
(1)变量施药喷雾机控制系统方案设计。根据变量施药系统的各喷雾单元实时分别控制的性能要求，进行了控制系统方案设计，以满足各喷雾单元独立变量喷施药液。
(2)控制系统硬件设计。单片机采集压力、流量和速度传感器信号发送给PC机，同时接收PC机的控制命令，控制执行部件动作。PC机与单片机之间的数据通信利用模块化接口设计技术，使PC机与下位机之间通信接口简洁清晰、可扩充性好，易于系统维护和升级。进行了系统的抗干扰设计，以避免各种干扰影响控制系统的正常运转。
(3)控制系统软件设计。主要包括单片机和PC机通讯部分软件、单片机控制系统软件和模糊控制器设计。编写了程序控制软件，采用模块化设计，方便主程序的调用，调试简单。应用模糊理论进行了模糊控制器设计，包括:输入输出变量的论域、模糊子集以及各子集隶属度函数的确定;模糊控制规则的设计;模糊推理系统的设计等。利用Simulink对所设计的模糊模型进行仿真。
(4)控制系统建模和仿真。对控制系统进行了建模，应用matlab分析了系统性能，结果表明，所设计的系统能够满足系统性能要求;对变量施药系统可控性和可观测性进行了判别，结果表明，系统是可控的，也是可观测的;运用李雅普诺夫第二法分析系统的稳定性，分析结果表明该系统对于平衡点x=0是大范围渐近稳定的。
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