[发明专利]一种植保飞机定向喷洒装置及其控制方法

权利要求书

1.一种植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，包括：

喷洒架，其设置在植保飞机底部，并设置联排喷嘴，所述联排喷嘴还包括上流量调节片和下流量调节片，用于调节植保飞机前后倾斜时联排喷嘴流量；

伸缩连杆，其设置在所述喷洒架和植保飞机之间，通过控制其伸缩长度来调整喷洒架左右倾斜角度；

转角电机，其设置在喷洒架一端，通过控制所述转角电机旋转角度使所述喷洒架绕自身轴线旋转；以及

角度倾斜测量仪，其设置在所述喷洒架中间位置，用于检测植保飞机倾斜方向及倾斜角度；

系统控制模块，其连接所述角度倾斜测量仪，所述系统控制模块用于接收所述角度倾斜测量仪检测到的角度信号，控制所述伸缩连杆伸缩长度和所述联排喷嘴流量。

2.根据权利要求1所述的植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，所述的伸缩连杆为螺旋金属连杆。

3.根据权利要求1或2所述的植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，所述的伸缩连杆采用伺服电机驱动。

4.根据权利要求1所述的植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，所述的上流量调节片和下流量调节片为相同大小并设置有半圆形通孔的圆形金属片。

5.根据权利要求1或4所述的植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，所述的联排喷嘴还包括套扣在一起的套筒和外螺纹连接管，其中下流量调节片通过外螺纹固定在所述外螺纹连接管管口位置，所述套筒中心设置有空心轴，上流量调节片穿过空心轴并可绕空心轴的轴线旋转。

6.根据权利要求5所述的植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，所述的上流量调节片的旋转角度为0°～180°。

7.根据权利要求1所述的植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，所述的角度倾斜测量仪为惯性陀螺仪。

8.根据权利要求1所述的植保飞机定向喷洒装置，其特征在于，还包括过倾保护装置，当植保飞机倾角超过25°时，关闭联排喷嘴，停止喷洒作业。

9.一种植保飞机定向喷洒控制方法，其特征在于，包括：

步骤一：角度倾斜测量仪测量飞机倾斜角度α，判定飞机倾斜方向；

步骤二：当飞机前倾时，喷洒架绕其轴线旋转，旋转角度为α，调节上流量调节片绕空心轴旋转，上流量调节片和下流量调节片中间的扇形开孔逐渐变小，其旋转速度为v，

当飞机后倾时，喷洒架绕其轴线旋转，旋转角度为-α，调节上流量调节片绕空心轴旋转，上下调节片中间的扇形开孔逐渐变大，其旋转速度为，

v=ncπ2R316[(h-R)sinα·vpl/Q·(2gh)14]]]>

其中c为糙率系数，R为流量调节片开孔半径，h为植保飞机施药高度，v_pl为植保飞机飞行速度，Q为施药或喷洒液体体积；g为重力加速度，n为联排喷嘴数量。

10.根据权利要求9所述的一种植保飞机定向喷洒控制方法，其特征在于，还包括左右倾斜角度调节，包括，

步骤一：角度倾斜测量仪测量飞机倾斜角度β，判定飞机倾斜方向；

步骤二：当飞机偏向伸缩杆所在位置一侧时，启动电机带动伸缩连杆收缩，t秒后停止；

当飞机偏向伸缩杆所在位置另一侧时，启动电机带动伸缩连杆拉伸，t秒后停止；

t=(marctanβ/2wk)lnprIGJ+t0]]>

其中，m为喷洒架长度，w为电机转数，k为伸缩杆螺距，t₀为定向喷洒装置的响应时间，P为伸缩连杆对伺服电机的方向作用力，r为伸缩连杆直径，I为伺服电机轴承与伸缩连杆之间连接轴的长度，G连接轴材料的剪切模量，J为连接轴的截面惯性矩。