發(fā)布時間：2020-11-22 00:43

　　 對靶噴霧是果樹病蟲害防治與精確施藥的重要實現(xiàn)方式,對于提高施藥過程中農(nóng)藥利用率和降低農(nóng)藥污染具有重要意義。本文基于激光傳感器和單片機控制器,設(shè)計了自走式對靶噴霧機控制系統(tǒng)并試驗分析了控制系統(tǒng)的對靶噴霧性能,同時基于自走式對靶噴霧機就對靶噴霧參數(shù)對果樹冠層霧滴沉積分布的影響進行了試驗與分析。進而實現(xiàn)了低量、精確噴施,也為果園精確施藥技術(shù)研究提供參考。本文主要研究內(nèi)容如下:1.通過研究國內(nèi)外現(xiàn)狀,確定了自走式對靶噴霧機對靶噴霧控制系統(tǒng)的整體方法,即基于單片機控制器根據(jù)行駛速度動態(tài)調(diào)整采樣頻率實現(xiàn)連續(xù)3次采樣的靶標(biāo)判別法和干擾信號濾除算法、電磁閥控制噴霧啟閉和基于激光傳感器的對靶技術(shù)相結(jié)合的方法。2.文中對自走式對靶噴霧機的噴霧藥液回路中的主要元器件進行了選型分析,設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件連接電路與軟件處理程序。同時基于S TC12C5A60S2主控制芯片,設(shè)計了單片機主處理模塊、矩陣按鍵模塊、采樣信號檢測模塊、報警指示模塊、液晶顯示模塊和串口通訊模塊�；�于C語言編寫了自走式對靶噴霧機處理程序和靶標(biāo)判別算法,包括單片機處理主程序、對靶采樣信號檢測子程序、矩陣按鍵與報警指示子程序。3.基于激光傳感器進行了對靶參數(shù)性能的測試與分析,包括自走式對靶噴霧機的建立,并進行了激光對靶靶標(biāo)判別間距測試。激光傳感器對靶參數(shù)性能試驗表明,動態(tài)靶標(biāo)判別間距和傳感器到靶標(biāo)的直線距離無關(guān),但受行駛速度的影響。噴霧機行駛速度保持在0.5 m/s,對靶檢測的動態(tài)最小判別間距介于100mm~150mm之間;速度為1 m/s時,動態(tài)靶標(biāo)最小判別間距介于200mm~250mm之間,同時對靶檢測判別靶標(biāo)間距的能力隨速度的變大而減弱。4.由于對靶造成的滯后噴霧會對果樹冠層霧滴覆蓋率造成影響,因此設(shè)計了兩種克服滯后噴霧的方式。噴霧機工作在0.5m/s速度下,在噴霧有效區(qū)域內(nèi)(靶標(biāo)冠層區(qū)域),連續(xù)噴霧方式下的樹冠層霧滴覆蓋率為64.2%,方式Ⅱ和Ⅲ的樹冠層霧滴覆蓋率分別為47.6%、52.8%;在噴霧無效區(qū)域內(nèi)(非靶標(biāo)區(qū)域),連續(xù)噴霧方式下霧滴覆蓋率為62%,方式Ⅱ和Ⅲ的霧滴覆蓋率分別為19.4%、11.5%。同時方式Ⅲ在克服噴霧響應(yīng)延遲時,冠層邊緣區(qū)域的霧滴覆蓋率為55%遠(yuǎn)高于方式Ⅱ時的35%。因此本文選擇方式Ⅲ,即采用提前對靶和離開靶標(biāo)后延遲一個采樣周期停止噴霧的對靶噴霧控制方法,此噴霧方法提高了對靶噴霧時樹冠層的霧滴覆蓋率。5.通過試驗分析了自走式對靶噴霧機噴霧參數(shù)對樹冠層霧滴沉積分布的影響。分別設(shè)置了4種行駛速度和株距,3種采樣冠層,對單排仿真樹進行了噴霧試驗并與連續(xù)噴霧方式進行了對比試驗。試驗數(shù)據(jù)顯示,行駛速度對樹冠層霧滴沉積分布影響顯著,且行駛速度對于對靶噴霧時的影響比連續(xù)噴霧時尤為顯著,行駛速度為0.5m/s時,仿真樹冠層內(nèi)的霧滴覆蓋率最大為48%,冠層內(nèi)霧滴沉積性能最好,霧滴沉積性的變異系數(shù)僅為14.3%;對靶噴霧時,要確保株距大于對靶傳感器的最小靶標(biāo)判別間距,株距≤1m時,對靶傳感器無法準(zhǔn)確判別靶標(biāo),容易造成誤噴;由于對靶響應(yīng)的延遲,會造成一定距離的滯后噴霧,使得霧滴沉積在冠層內(nèi)呈現(xiàn)左側(cè)低、中間和右側(cè)高的特點。因此減緩行駛速度、選擇合適的株距、降低對靶響應(yīng)延遲時間,是提高對靶噴霧時霧滴在樹冠層內(nèi)部沉積性能和霧滴覆蓋率的有效實現(xiàn)方式。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S491
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 課題研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外對靶噴霧控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)對靶噴霧控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究主要內(nèi)容
第二章 自走式對靶噴霧機控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計
    2.1 自走式對靶噴霧機控制系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)與要求
    2.2 對靶噴霧控制系統(tǒng)原理
    2.3 對靶噴霧控制系統(tǒng)整體方案
        2.3.1 對靶噴霧系統(tǒng)基本組成
        2.3.2 對靶噴霧控制系統(tǒng)整體方案
    2.4 本章小結(jié)
第三章 對靶噴霧控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
    3.1 自走式對靶噴霧機主要元器件選型
    3.2 對靶噴霧控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
        3.2.1 單片機處理模塊
        3.2.2 信號檢測模塊
        3.2.3 矩陣按鍵輸入模塊
        3.2.4 液晶顯示模塊
        3.2.5 報警指示模塊
        3.2.6 串口通信模塊
    3.3 對靶噴霧控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
        3.3.1 單片機軟件設(shè)計要求
        3.3.2 單片機軟件設(shè)計任務(wù)
        3.3.3 單片機處理主程序
        3.3.4 對靶采樣子程序
        3.3.5 檢測與報警指示子程序
        3.3.6 矩陣按鍵輸入子程序
    3.4 本章小結(jié)
第四章 自走式對靶噴霧機構(gòu)建與對靶探測性能研究
    4.1 自走式對靶噴霧機的建立
    4.2 實驗方案設(shè)計
    4.3 動態(tài)靶間距測試結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 不同噴霧方式對霧滴沉積分布影響的試驗與分析
    5.1 試驗方案與方法
    5.2 不同噴霧方式下霧滴覆蓋率試驗結(jié)果與分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 對靶噴霧參數(shù)對霧滴沉積分布影響的試驗與分析
    6.1 試驗設(shè)計
    6.2 試驗結(jié)果與分析
        6.2.1 不同行駛速度對霧滴覆蓋率的影響
        6.2.2 株距對霧滴覆蓋率的影響
        6.2.3 霧滴在冠層的霧滴沉積分布
        6.2.4 不同速度和株距下對霧滴分布均勻性的影響
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及申報的專利
附錄

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 袁偉杰;;多用雙隔膜全塑自壓噴霧機[J];農(nóng)業(yè)機械;2001年11期

2 梅成建;購買噴霧機 千萬要注意[J];農(nóng)機質(zhì)量與監(jiān)督;2001年06期

3 ;典型動力式田間噴霧機簡圖[J];江蘇農(nóng)機化;2003年01期

4 小禾;噴霧機集錦[J];山西農(nóng)機;2003年03期

5 蘇明;如何識別偽劣噴霧機[J];山東農(nóng)機化;2005年04期

6 文馨;如何選購噴霧機[J];農(nóng)村實用技術(shù)與信息;2005年06期

7 錢錄慶;;如何選購噴霧機[J];南方農(nóng)機;2005年06期

8 劉環(huán);李小山;;實用是特長 品質(zhì)作保障——廣東省農(nóng)機所新研制的“能打持久戰(zhàn)的噴霧機”面世[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備;2006年02期

9 宋堅利;宮少俊;何雄奎;;隧道式循環(huán)噴霧機的發(fā)展前景[J];農(nóng)機科技推廣;2006年04期

10 ;噴霧機展臺[J];農(nóng)業(yè)機械;2007年18期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 吉理想;橡膠履帶式噴霧機行走裝置的設(shè)計及性能研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2013年

2 胡天翔;智能對靶噴霧機軟件系統(tǒng)設(shè)計與集成研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2009年

3 邱威;自走式果園風(fēng)送定向噴霧機的研制與試驗[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

4 顧家冰;風(fēng)送式變量噴霧機氣液兩相流及霧化的試驗研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

5 張鐵;超高地隙噴桿噴霧機風(fēng)幕系統(tǒng)試驗研究與仿真分析[D];中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院;2012年

6 劉雪美;噴桿噴霧機風(fēng)助風(fēng)筒多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 萬永志;面向智能噴霧機的軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計[D];南京林業(yè)大學(xué);2007年

2 邢敬軒;果園風(fēng)送噴霧機噴霧特性的試驗研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

3 許超;高地隙噴桿噴霧機自走式底盤機架的設(shè)計研究[D];石河子大學(xué);2015年

4 李斌;自走式高架噴霧機行走穩(wěn)定性的研究[D];石河子大學(xué);2015年

5 張金輝;懸掛式果園風(fēng)送噴霧機改進設(shè)計[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 王榮;風(fēng)送式葡萄園噴霧機的研制[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

7 左文龍;氣流輔助式噴桿噴霧機多工況優(yōu)化及試驗研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 初曉慶;有邊界對靶式棉田噴霧機的研制與試驗[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 閆曉海;兩位一體煙草噴霧機的設(shè)計與性能試驗[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 方乾增;噴桿噴霧機主動控制與對靶噴霧技術(shù)研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

本文編號：2893847