自走式对靶喷雾机对靶喷雾控制系统的设计与试验

更新时间：2020-02-13 08:15:55 大小：8M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：控制系统设计试验机控制器激光传感器模块设计 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

对靶喷雾是果树病虫害防治与精确施药的重要实现方式，对于提高施药过程中农药利用率和降低农药污染具有重要意义。本文基于激光传感器和单片机控制器，设计了自走式对靶喷雾机控制系统并试验分析了控制系统的对靶喷雾性能，同时基于自走式对靶喷雾机就对靶喷雾参数对果树冠层雾滴沉积分布的影响进行了试验与分析。进而实现了低量、精确喷施，也为果园精确施药技术研究提供参考。

本文主要研究内容如下：

1．通过研究国内外现状，确定了自走式对靶喷雾机对靶喷雾控制系统的整体方法，即基于单片机控制器根据行驶速度动态调整采样频率实现连续3次采样的靶标判别法和干扰信号滤除算法、电磁阀控制喷雾启闭和基于激光传感器的对靶技术相结合的方法。

2．文中对自走式对靶喷雾机的喷雾药液回路中的主要元器件进行了选型分析，设计了控制系统的硬件连接电路与软件处理程序。同时基于STC12C5A60S2主控制芯片，设计了单片机主处理模块、矩阵按键模块、采样信号检测模块、报警指示模块、液晶显示模块和串口通讯模块。基于C语言编写了自走式对靶喷雾机处理程序和靶标判别算法，包括单片机处理主程序、对靶采样信号检测子程序、矩阵按键与报警指示子程序。

3．基于激光传感器进行了对靶参数性能的测试与分析，包括自走式对靶喷雾机的建立，并进行了激光对靶靶标判别间距测试。激光传感器对靶参数性能试验表明，动态靶标判别间距和传感器到靶标的直线距离无关，但受行驶速度的影响。喷雾机行驶速度保持在0.5 m/s，对靶检测的动态最小判别间距介于100mm～150mm之间；速度为1 m/s时，动态靶标最小判别间距介于200mm～250mm之间，同时对靶检测判别靶标间距的能力随速度的变大而减弱。

4．由于对靶造成的滞后喷雾会对果树冠层雾滴覆盖率造成影响，因此设计了两种克服滞后喷雾的方式。喷雾机工作在0.5m/s速度下，在喷雾有效区域内（靶标冠层区域），连续喷雾方式下的树冠层雾滴覆盖率为64.2％，方式Ⅱ和Ⅲ的树冠层雾滴覆盖率分别为47.6%、52.8%；在喷雾无效区域内（非靶标区域），连续喷雾方式下雾滴覆盖率为62%，方式Ⅱ和Ⅲ的雾滴覆盖率分别为19.4%、11.5%。同时方式Ⅲ在克服喷雾响应延迟时，冠层边缘区域的雾滴覆盖率为55%远高于方...