精准变量施肥控制技术

　　本书重点研究精准农业大豆变量施肥控制技术。调研了国内外精准农业变量施肥控制技术进展情况，查阅了相关文献资料，针对黑龙江垦区大规模农业机械化特点，提出了大型拖拉机配套大豆精密播种机变量施肥控制系统设计研究方案，在深入分析影响施肥主要因素的基础上，确定了以液压马达为执行机构的变量施肥控制方案。变量施肥控制系统由DGPS接收机、车载计算机、变量施肥闭环控制器、电液比例阀、液压马达、排肥器等组成。通过液压马达驱动排肥器轴，控制播种机肥器轴转速，调节施肥量，以实现精准农业按需变量施肥。当排肥器采用液压马达驱动，不用地轮驱动时，变量施肥设计研究必须考虑播种机前进速度对施肥量的影响。根据变量施肥控制原理，结合设计要求，提出了一种以车载计算机和闭环控制器为核心的变量施肥控制系统方案，重点研究了变量施肥的车载计算机控制策略和GPS信息获取方法，利用Visual Basic 6.0编程语言和Map Objects地理信息控件，自行研究开发了变量施肥控制软件，提出并解决了变量施肥作业处方数据在车载计算机的储存和解析问题。研究开发了以单片计算机为核心的变量施肥闭环控制器，根据自动控制理论建立了PID控制数学模型，并将此控制数学模型用于液压马达转速闭环控制，提高了变量施肥控制精度。分析了变量施肥播种机前进速度对施肥量的影响，推导出了变量施肥播种机前进速度变化时，车载计算机理论排肥量与马达转速之间的计算公式。为了验证理论分析的正确性以及变量施肥控制系统性能，进行了控制系统液压台架试验和数据采集与分析，并将变量控制系统安装在大豆播种机上，对大豆变量施肥播种机进行了标定试验和田间试验。

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