导读:本文包含了变量喷雾系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:变量喷雾,控制系统,PWM,在线混药
变量喷雾系统论文文献综述
余昭南,胡军,初鑫,刘崇林,刘权磊[1]（2019）在《变量喷雾系统的喷雾控制方式研究现状及展望》一文中研究指出变量喷雾是精准施药的重要方式之一,而变量喷雾系统的控制方式是实现精确变量喷雾的关键。对国内外研究的压力调节式、流量调节式和药液浓度混合调节式变量喷雾系统等方面展开综述,对几种不同方式的变量喷雾系统的特点和控制技术进行分析,指出几种喷雾系统在实际应用中的存在的问题和制约因素,提出研究中的改进和创新思路,为将来变量喷雾技术的研究提供参考。(本文来源于《中国农机化学报》期刊2019年09期）
岑振钊,岳学军,王林惠,凌康杰,程子耀[2]（2019）在《基于神经网络PID的无人机自适应变量喷雾系统的设计与试验》一文中研究指出【目的】针对传统植保无人机在定量喷施作业时由于飞行速度的变化造成施药不均匀以及传统控制算法无法满足无人机变量喷雾系统所需的实时性和稳定性等问题,设计一种基于神经网络PID的自适应无人机变量喷雾系统。【方法】采用风压变送器测出无人机的飞行速度,根据速度采用脉宽调制(PWM)方法进行自适应变量喷雾,同步用流量传感器测出实际喷雾流量,融合BP神经网络PID控制算法调节喷雾流量。由MATLAB构建BP神经网络PID控制算法,并与PID、模糊PID和神经元PID对比及分析;田间试验过程中,对比分析无人机定量喷雾与随飞行速度改变的变量喷雾效果,采用水敏纸获取雾滴沉积量分布,分别从整体区域、飞行方向和喷杆方向评价沉积量分布的均匀性。【结果】算法仿真对比试验结果表明,与PID、模糊PID和神经元PID相比,BP神经网络PID阶跃响应上升时间分别少28.57%、84.73%和31.03%,正弦跟踪平均误差分别小63.01%、87.03%和0.58%,方波跟踪平均误差分别小74.00%、79.53%和6.80%,鲁棒性强,无静差,超调量为1.20%;喷雾对比试验结果表明,本系统能够根据飞行速度自适应调节喷雾流量,实际流量与目标流量的平均偏差为8.43%,水敏纸扫描结果表明总体区域雾滴沉积量的变异系数对比定量喷雾平均降低26.25%,喷杆方向平均降低18.79%。【结论】该研究结果可为农业航空变量喷雾技术的应用提供理论基础。(本文来源于《华南农业大学学报》期刊2019年04期）
束义平[3]（2018）在《基于激光雷达探测技术的果园变量喷雾控制系统研究》一文中研究指出喷雾植保技术是林业生产中的一个重要技术,目前我国传统喷雾机械还存在着农药浪费及环境污染等问题,喷雾技术还亟待改善。由于激光雷达具有探测装置简单、受环境影响小、靶标探测更精确等优势,故本文将变量对靶喷雾系统与传统果园喷雾机相结合,研究了基于激光雷达探测技术的果园变量对靶喷雾系统。具体研究内容如下:(1)确定了果园变量对靶喷雾系统应用机型,将传统果园喷雾机喷雾装置改进为按垂直高度均匀分布的多出口喷雾装置;搭建了果园变量对靶喷雾系统硬件平台。(2)研究了果园变量对靶喷雾系统信息采集方法。利用树干垂直分布特性检测树干距离,以及以检测的树干距离计算对应喷雾区域的树冠体积。通过试验进行方法验证,试验结果表明:基于树干垂直分布的方法能够较为精确地检测树干距离,且检测距离满足激光雷达的检测精度;树冠体积的计算相对误差在10%以内,随着检测距离和检测速度的增加,树冠体积计算的误差随之增大,但检测速度差别较小,因此可忽略不计;实际环境中能够检测树干距离,检测结果受环境和车辆行走路线影响,且以检测的树干距离计算对应喷头喷雾区域的树冠体积能够适用于实际环境。(3)研究了变量对靶喷雾系统实时控制方法。对对应喷头喷雾区域的树冠体积转化为电磁阀PWM占空比的方法进行研究。试验获取喷头流速与PWM占空比之间关系参数,试验结果表明曲线拟合成线性关系,拟合优度达0.97以上,且随着泵电压的增大,线性关系误差逐渐变大。分析了系统各个部分的延时,通过电磁阀响应试验来研究电磁阀响应延时,试验结果表明电磁阀的机械响应落后信号响应,两者间存在20ms的时间差。对系统延时补偿方法进行研究,将延时补偿时间转化为存储数据的FIFO缓存区长度。(4)开发了变量对靶喷雾控制系统软件。采用MFC多线程开发了上位机软件,其界面线程实现了喷雾显示、喷雾参数输入及喷雾启停控制;工作线程实现了系统参数的初始化、变量对靶喷雾系统的信息采集与实时控制、对应树冠体积转化为PWM、上下位机的通信。采用Keil C51开发了下位机软件,确定了上下位机之间的通信,采用中断方式实时接收上位机发送的消息。分别对上位机和下位机进行调试,调试结果表明上下位机均实现了其对应的功能。(本文来源于《南京林业大学》期刊2018-06-01）
唐婧[4]（2018）在《植保无人机变量喷雾系统设计与试验研究》一文中研究指出精准农业航空技术是我国现代化大农业的核心技术之一。该项技术是根据不同地块的作业条件,按照坐标和时间变化来调整航空飞行器的作业参数,以获取最优的绿色植保作业效果,其中变量喷雾是最有效的实施环节。随着无人机技术的快速发展,无人机变量喷施技术逐步被开发,但是关键技术仍不成熟。本文综述了国内外对于变量喷雾这一技术的研究状况,利用飞行加速度信息和喷雾压力,采取流量控制的方式,校准喷雾的作业精度,提高作业效率,获取最佳农药减施效果。核心技术是利用单片机采集飞行加速度、喷雾流量等数据,结合PID控制算法控制飞行速度。同时利用PWM控制方式,控制液泵的工作时间,实现了对喷雾流量量实时控制,设计完成多旋翼无人机变量喷雾系统,并通过变量喷施试验验证首先在分析国内外关于变量喷雾技术研究现状基础上,综述地面变量喷雾技术以及无人机变量喷雾技术,研究确定采用PWM脉宽调节方式的控制方案,并对专用航空喷头进行了速度对雾滴分布影响的试验验证。根据无人机的结构和室内试验结果,确定了变量系统的构架。对单片机和传感器进行选型,获取最优选择,搭建控制系统。利用PID进行参数调节以及算法修改,对系统功能进行不断完善。最后通过系统调试和性能试验,初步验证了系统研究开发的合理性和可行性,并对其研究改进后进行流量变量控制试验。通过试验研究确定了主控制器晶振的选型、飞行速度与喷雾流量关系模型以及PWM占空比与流量的关系模型:(1)主控系统的晶振选型采用型号22.1184MHz晶振。(2)通过无人机飞行速度与喷雾流量的测试实验,确立速度与流量的关系表达式,经过试验验证不同飞行速度下的流量实际数据与理论数据误差为0.833%,能够实现按要求变量喷雾。(3)通过对占空比和流量进行分析,搭建可调节PWM占空比的相关模型,从而对农药喷雾试验进行分段测试。测试了变量喷洒系统,在0.3 L/min、0.4 L/min、0.5 L/min、0.6 L/min等目标流量指标条件下的实际喷洒结果,其误差分别为8.73%、4.74%、1.76%以及0.83%,达到了变量喷雾控制目的。(本文来源于《黑龙江八一农垦大学》期刊2018-06-01）
陈晓明[5]（2018）在《实时精确变量喷雾系统的设计与研究》一文中研究指出变量喷雾作为精确农业的重要组成部分,日益受到农业工程领域的重视。针对目前变量喷雾主要使用预混药式、无法实施调节药液浓度的现状,设计并开发实时精确变量喷雾系统。介绍该系统的设计原理及设计过程,进行药液浓度精确度试验。试验结果表明,本装置实时混合药液浓度误差不超过5%,性能指标满足使用要求。(本文来源于《中国农机化学报》期刊2018年05期）
刘道奇[6]（2018）在《悬挂式喷杆喷雾机变量喷雾系统设计及试验分析》一文中研究指出随着农业现代化和农业机械化的发展,精准农业在农业生产中发挥着越来越重要的作用。在精准农业体系中,精准施药是一个重要组成部分,精准施药是减少农药施用量、提高农药利用率、降低农药污染的重要措施。传统的施药技术存在很多不足,研发适应现代农业发展的新型施药器械成为当前施药技术的趋势。本文根据黄淮海地区地块小、分布散的特点,在变量施药技术基础上利用自动控制技术,研发设计了一种悬挂式可变量喷杆喷雾机。该喷雾机能够根据行驶速度自动调节喷雾量大小,实现变量喷雾的技术要求,达到单位面积内喷雾量均匀一致。根据可变量控制系统的原理即保证单位面积内施药量的均匀一致为设计的主要目标。按照技术要求对可变量喷雾系统进行研究,利用闭环回路控制原理,通过模块化设计,以单片机为主要控制核心,控制阀为主要执行元件制定设计方案。根据设计方案,在实现功能的前提下,首先对检测元件、执行元件等硬件部分进行选型;其次对控制器的控制电路进行设计,主要包括:供电电路、传感器电路、执行器电路、集成各模块电路绘制PCB电路板,在设计电路板的基础上编写相关软件。最后在设计方案的基础上加工制造出样机,并通过田间试验进行性能测试。试验结果表明,该变量喷雾机喷雾均匀性及稳定性达到技术要求;改变倾喷量时,实际喷雾量与理论喷雾量误差<15%,系统稳定可靠,能够实现变量喷雾的要求。该研究为精准施药和变量喷雾进行了相关尝试,为完善精准施药和变量喷雾技术提供基础数据。(本文来源于《河南农业大学》期刊2018-05-01）
高彬[7]（2018）在《基于激光传感器的温室变量喷雾机器人系统设计》一文中研究指出变量喷雾技术是温室植株病虫害防治与精确施药的重要实现方式,本文研究的变量喷雾机器人能够有效提高农药利用率、减少环境污染。近年来随着实时传感器的飞速发展,采用检测精度高、稳定性好、响应速度快的激光传感器实现实时目标信息采集、处理等技术已成为研究热点。本文研究的变量喷雾机器人基于激光传感器实时采集温室路径以及靶标植株信息,运用嵌入式微型计算机和单片机实时分析处理激光传感器采集的深度信息,实现喷雾机器人自主行驶和变量喷雾。本文主要工作如下所述:(1)研究国内外喷雾机器人发展现状,完成了喷雾机器人机械结构和控制系统等方面的设计。其中,硬件部分采用模块化设计,并基于STM32F407VET6主控芯片设计了喷雾机器人遥控模块、电机驱动模块以及电磁阀驱动模块等,软件部分采用C和C++编程语言完成了喷雾机器人行驶控制子程序和变量喷雾子程序的设计与开发。(2)设计了一种结合虚拟目标点预测算法和局部轨迹规划算法的变量喷雾机器人自主行驶控制系统。将Hokuyo激光传感器采集的路径信息和惯性测量单元采集的航向角信息相结合,实现喷雾机器人温室内的精准定位。结合虚拟目标点预测算法和局部轨迹规划算法,实现喷雾机器人目标点位置预测以及行驶速度、方向的实时控制。结合运动学原理,完成了喷雾机器人自主行驶控制系统的设计,并设计试验从速度和角度两方面分析该喷雾机器人的实时性和稳定性。温室内试验结果显示,喷雾机器人直线行驶时的实时位置与所规划的位置误差平均值小于3.00cm;其转弯时实时位置与所规划位置误差平均值小于3.50cm,超调量较小,具有较好的自主行驶效果。(3)设计了基于植株靶标特征变化的变量喷雾控制系统。喷雾机器人变量喷雾过程中,SICK激光传感器实时采集两边靶标植株深度信息,并实时传输给嵌入式微型计算机,经计算机数据处理后结合累积法实现靶标植株叁维重构,根据各独立喷头的位置精确分割重构后的植株叁维图像,确保各喷头对应于独立的喷雾区域。结合喷雾机器人行驶速度以及喷雾系统延时时间,计算并补偿该喷雾机器人的总延时时间。采用实时喷雾量控制方法计算不同喷雾区域对应喷头的PWM波占空比,通过MOS管阵列控制各喷头对应电磁阀的开和关,进而实现喷雾机器人独立、精确变流量喷雾。设计室内和温室变量喷雾试验,验证了该喷雾机器人变量喷雾控制系统的稳定性和实时性。试验结果显示机器人喷雾过程中实际喷雾量与靶标植株所需喷雾总量最大相对误差小于10%,满足实际喷雾的精度要求。本文设计的喷雾机器人采用Hokuyo激光传感器和SICK激光传感器实时采集温室路径以及靶标植株信息,结合虚拟目标点预测算法和局部轨迹规划算法实现其自主行驶,通过靶标植株模型重构、喷雾区域分割、喷雾量控制以及延时时间补偿等方法实现喷雾机器人变量喷雾,为温室喷雾机器人的发展提供了一定的理论和试验基础。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-01）
胡玉睿[8]（2018）在《变量喷雾设备特性分析及其控制系统应用研究》一文中研究指出随着社会经济不断发展,我国农业种植由传统多区域小面积逐渐转变为单区域大面积种植模式,为适应农业发展趋势,由传统人工喷雾转变为变量喷雾,可作用大面积区域,且可根据种植区域农作物状况合理控制流量,降低喷雾成本。为此,针对当前最常见变量喷雾设备结构及控制系统展开研究,因喷雾设备采用可舒展延伸型喷杆结构,对其悬架及喷杆进行运动分析,结合实际找出影响喷雾效果的因素,得出不同运动状态及系统传递函数。同时,选择合适节流阀,根据流量及喷雾特点采用自使用模糊PID控制原理设计喷雾系统,基于PID算法基础利用推理条件得出模糊控制规则表控制喷雾系统实现喷雾变量控制。(本文来源于《农机化研究》期刊2018年01期）
张可儿[9]（2017）在《变量喷雾系统的设计》一文中研究指出针对农业生产中提高农药利用率,减少农药残留、环境污染的实际需求,设计了一种以52单片机为主要控制器件,脉宽调制技术控制调节电动隔膜泵的工作频率和变量施药的喷雾系统。介绍了变量喷雾的原理,给出了控制系统硬件电路和软件程序的设计。实验结果表明:该系统可以完全与背负式喷雾器兼容,工作可靠、性能稳定,可推广使用于现代农业生产中。(本文来源于《陇东学院学报》期刊2017年05期）
裴亮,李晔,冯耀宁,张晓,陈晓[10]（2018）在《基于PLC的喷杆喷雾机变量喷雾自动控制系统设计》一文中研究指出针对农业精准喷雾的要求,提出了一种基于PLC的喷杆喷雾机变量喷雾自动控制系统的设计方案,分析了变量喷雾自动控制系统的工作流程,介绍了自动控制系统的硬件及软件设计,实现了对喷头流量和工作压力的自动控制,提高了喷雾作业的自动化和精准化水平。(本文来源于《农机化研究》期刊2018年04期）
变量喷雾系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
【目的】针对传统植保无人机在定量喷施作业时由于飞行速度的变化造成施药不均匀以及传统控制算法无法满足无人机变量喷雾系统所需的实时性和稳定性等问题,设计一种基于神经网络PID的自适应无人机变量喷雾系统。【方法】采用风压变送器测出无人机的飞行速度,根据速度采用脉宽调制(PWM)方法进行自适应变量喷雾,同步用流量传感器测出实际喷雾流量,融合BP神经网络PID控制算法调节喷雾流量。由MATLAB构建BP神经网络PID控制算法,并与PID、模糊PID和神经元PID对比及分析;田间试验过程中,对比分析无人机定量喷雾与随飞行速度改变的变量喷雾效果,采用水敏纸获取雾滴沉积量分布,分别从整体区域、飞行方向和喷杆方向评价沉积量分布的均匀性。【结果】算法仿真对比试验结果表明,与PID、模糊PID和神经元PID相比,BP神经网络PID阶跃响应上升时间分别少28.57%、84.73%和31.03%,正弦跟踪平均误差分别小63.01%、87.03%和0.58%,方波跟踪平均误差分别小74.00%、79.53%和6.80%,鲁棒性强,无静差,超调量为1.20%;喷雾对比试验结果表明,本系统能够根据飞行速度自适应调节喷雾流量,实际流量与目标流量的平均偏差为8.43%,水敏纸扫描结果表明总体区域雾滴沉积量的变异系数对比定量喷雾平均降低26.25%,喷杆方向平均降低18.79%。【结论】该研究结果可为农业航空变量喷雾技术的应用提供理论基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
变量喷雾系统论文参考文献
[1].余昭南,胡军,初鑫,刘崇林,刘权磊.变量喷雾系统的喷雾控制方式研究现状及展望[J].中国农机化学报.2019
[2].岑振钊,岳学军,王林惠,凌康杰,程子耀.基于神经网络PID的无人机自适应变量喷雾系统的设计与试验[J].华南农业大学学报.2019
[3].束义平.基于激光雷达探测技术的果园变量喷雾控制系统研究[D].南京林业大学.2018
[4].唐婧.植保无人机变量喷雾系统设计与试验研究[D].黑龙江八一农垦大学.2018
[5].陈晓明.实时精确变量喷雾系统的设计与研究[J].中国农机化学报.2018
[6].刘道奇.悬挂式喷杆喷雾机变量喷雾系统设计及试验分析[D].河南农业大学.2018
[7].高彬.基于激光传感器的温室变量喷雾机器人系统设计[D].江苏大学.2018
[8].胡玉睿.变量喷雾设备特性分析及其控制系统应用研究[J].农机化研究.2018
[9].张可儿.变量喷雾系统的设计[J].陇东学院学报.2017
[10].裴亮,李晔,冯耀宁,张晓,陈晓.基于PLC的喷杆喷雾机变量喷雾自动控制系统设计[J].农机化研究.2018