[发明专利]一种车载式变量施药机控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，涉及一种车载式变量施药机，特别涉及一种车载式变量施药机控制系统及其控制方法。

背景技术

化学防除是重要的农业生产技术之一，在农业生产中发挥着重要的作用。据联合国粮农组织统计，由于使用化学农药，全世界每年挽回20％～25％的农产品，价值1000多亿美元。大体是投入一份农药可收回相当于农药4～5倍价值的农产品。我国每年因各种病虫害损失粮食约4000万t，约占全国粮食总产量的8.8％。为了实现抗灾、减损、增效，减少对环境的污染，关键所在是提高施药装备的技术水平，也是解决制约我国化学防除推广应用中的“瓶颈”问题。

现有技术存在施药量仍然得不到控制，施药均匀性不高，误差很大，经常造成药不是施多了就是施少了，药量施的偏少时不能达到预期杀虫除草效果，药量偏多时又会污染环境，且增加使用成本，甚至造成作物严重减产的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题与不足，本发明的目的在于提供一种具有结构筒单，操作筒便，成本低的车载式变量施药机控制系统。该系统能根据用户设定的单位面积的施药量，在施药机行走速度变化时自动改变喷药量，旨在实现变速行驶条件下的施药量不变。

本发明控制系统的设计思路主要表现在两个方面：机车行驶速度变化时，相应的改变其喷药量，就可以实现单位面积的施药量不变；喷药量是和输药管道内的流量成正比的，而在电动球阀控制的流量系统中，通过改变电动球阀的开度可以改变其流量，进而改变喷药量。

本发明的另一目的在于提供控制方法。

实现上述发明目的的技术方案是：一种车载式变量施药机控制系统，包括：

一个核心处理器，用于完成车速和实际流量的计算、键盘和电动球阀的驱动、LCD的显示以及控制算法的实施；

一个速度传感器，用来测量施药机具的行走速度；

一个流量传感器，用来实时测量喷药量；

一个键盘，用于设定喷药幅宽和单位面积的施药量输入设置；

一个LCD显示屏，用来实时显示施药机具的速度、喷药幅宽、用户设定的单位面积的施药量和实际瞬时施药量，并能显示键盘对某些参数的修改过程；

一个电动球阀，实时的调节施药管道中的流量；

一个直流降压稳压电路，用于将车载电瓶DC12v电压变换为DC5v电压，以供控制电路使用；

一个直流升压稳压器，用于将车载电瓶DC12v电压变换为DC24v电压，以给电动球阀供电。

所述的核心处理器是单片机AT89C52。

所述的直流降压稳压电路包括一个降压芯片，其第一端与电源的输入端连接，第二端与二极管D1连接，第三端与第五端连接，第四端与电源的输出端和电容C5连接，在第二端和第四端之间连接有电感L1，在第一端和地线之间串联有电容C4。

一种车载式变量施药机控制系统的其控制方法，具体包括一列步骤：

1)设置控制系统的目标是无论施药机的行走速度是恒定还是变化，系统自动使实际施药量与设定施药量基本保持一致；

行走速度计算行走速度用速度传感器输出脉冲数计量，行走速度v为：

v=2πrnN(m/s)]]>

式中：N为速度传感器旋转一圈输出的脉冲个数；r为行走轮作用半径(m)；n为每秒单片机接收到的脉冲个数；

实际施药量计算实际施药量用流量传感器输出脉冲计量，实际施药量q为：

q=10000wdvW(l/hm2)]]>