本文關(guān)鍵詞：溫室遙控對(duì)靶噴霧機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)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(guó)溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的溫室自動(dòng)化植保裝備符合當(dāng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)方法,對(duì)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(dòng)強(qiáng)度和降低農(nóng)藥污染等具有重要意義。本文結(jié)合自動(dòng)控制行走技術(shù)與對(duì)靶施藥技術(shù),設(shè)計(jì)了溫室遙控對(duì)靶噴霧機(jī)控制系統(tǒng)。通過遙控方式實(shí)現(xiàn)對(duì)噴霧機(jī)的遠(yuǎn)程控制,在作物行間開啟自適應(yīng)行走控制;并在底盤運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開展了對(duì)靶噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究。分析了控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制性能與對(duì)靶施藥性能。實(shí)現(xiàn)了高效經(jīng)濟(jì)、低量安全的目的,為溫室自動(dòng)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(guó)內(nèi)外相關(guān)研究,確定了溫室遙控對(duì)靶噴霧機(jī)控制系統(tǒng)的整體方案,即采用主從式運(yùn)動(dòng)控制方法實(shí)現(xiàn)了噴霧機(jī)的遠(yuǎn)程控制和作物行間自適應(yīng)行走調(diào)控功能。在運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)上,噴霧機(jī)可以根據(jù)農(nóng)作物的有無完成自動(dòng)對(duì)靶噴霧功能。本文給出了溫室噴霧機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)。對(duì)各個(gè)控制單元的工作原理和方案進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。2.本文對(duì)溫室遙控對(duì)靶噴霧機(jī)的主要執(zhí)行元器件進(jìn)行了介紹,并設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件部分,包括遙控主機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制從機(jī)和對(duì)靶控制的硬件電路。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括單片機(jī)模塊、電源模塊、矩陣按鍵接口、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)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(jì)開發(fā)了控制系統(tǒng)的軟件部分,包括主從式運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)控制和對(duì)靶控制主程序。詳細(xì)闡述了矩陣按鍵、串口通信和超聲波測(cè)距子程序。其中通過超聲波傳感器連續(xù)三次檢測(cè)的靶標(biāo)判別法,實(shí)現(xiàn)當(dāng)前靶標(biāo)的判別;此外為了避免噴霧機(jī)碰撞墻體或作物,實(shí)現(xiàn)噴霧機(jī)的避障功能,并且使噴霧機(jī)近似于平行作物完成施藥作業(yè)任務(wù),設(shè)計(jì)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(duì)靶檢測(cè)判斷到執(zhí)行噴霧動(dòng)作存在延遲,導(dǎo)致滯后噴霧從而對(duì)果樹冠層的霧滴覆蓋率造成影響,因此本文對(duì)對(duì)靶控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了測(cè)定,根據(jù)對(duì)靶響應(yīng)延遲時(shí)間,調(diào)整對(duì)靶檢測(cè)裝置與噴頭的水平安裝距離實(shí)現(xiàn)提前對(duì)靶。通過試驗(yàn)測(cè)定,對(duì)靶延遲響應(yīng)時(shí)間為0.41s左右。4.通過試驗(yàn)研究了對(duì)靶噴霧作業(yè)的噴霧量和沉積性能,省藥率試驗(yàn)結(jié)果表明,與連續(xù)噴霧相比,在0.5 m/s和1.0 m/s時(shí),對(duì)靶噴霧情況下的省藥率分別為43.24%和47.06%,因此自動(dòng)對(duì)靶可以大大節(jié)省施藥量。沉積試驗(yàn)結(jié)果表明,行駛速度為0.5 m/s時(shí),在連續(xù)和對(duì)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(shí),在連續(xù)和對(duì)靶噴霧方式下,葉子正面霧滴覆蓋率相差約11%。說明自動(dòng)對(duì)靶對(duì)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(shí)略大一些。在相同速度條件下,連續(xù)和對(duì)靶兩種噴霧方式對(duì)葉子反面霧滴覆蓋率無明顯的差異,說明噴霧方式對(duì)葉子反面噴霧覆蓋率無影響。5.為驗(yàn)證行走系統(tǒng)的性能,對(duì)遙控與自適應(yīng)調(diào)控進(jìn)行了場(chǎng)地試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,遙控信號(hào)測(cè)試工作良好,信號(hào)傳輸穩(wěn)定,響應(yīng)快。室內(nèi)場(chǎng)地試驗(yàn)表明噴霧機(jī)能夠在偏離道路中心線的情況下完成自動(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S491

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1365630