[发明专利]一种变量施肥控制系统PID控制方法

说明书

一种变量施肥控制系统PID控制方法，属于农业工程技术领域，是主要由GPS模块、机载计算机、变量施肥控制器、执行电机、无级变速器、播种机排肥轮和播种机地轮组成的，本发明变量施肥控制器根据相应田间位置的施肥偏差，采用PID控制策略调节占空比，实现变量施肥，稳态精度高，提高了变量施肥的准确性，动态响应快、超调小，改了变量施肥的快速性；抗负载干扰能力强，能够更好地适应田间作业环境。

技术领域

本发明涉及一种变量施肥控制系统PID控制方法，属于农业工程技术领域。

背景技术

红变量施肥技术是精准农业的重要组成部分，它依据小尺度田块之间的地力和作物长势差异，施以不同数量和配比的肥料，使肥料投入合理，在基本稳定产量的前提下，提高品质、降低过量施肥对农业生态环境的危害，处方信息控制施肥技术是目前我国应用最多的变量施肥技术。本发明研发一种变量施肥控制系统PID控制方法。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种变量施肥控制系统PID控制方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种变量施肥控制系统PID控制方法，是主要由GPS模块、机载计算机、变量施肥控制器、执行电机、无级变速器、播种机排肥轮和播种机地轮组成的，其特征在于：所述GPS模块和机载计算机相连接，机载计算机和变量施肥控制器相连接，变量施肥控制器和执行电机相连接，执行电机和无级变速器相连接，无级变速器与播种机排肥轮相连接，播种机地轮和无级变速器相连接。

所述的变量施肥控制器，采用Matlab/Simulink进行控制策略的时域仿真，进入Simulink操作环境提取仿真模块，根据系统伺服电动机、脉宽调制环节、无级变速机构的模型，绘制仿真系统结构；按照临界比例度法对PID控制的参数进行整定，根据对象在临界振荡时响应曲线的参数确定比例度为9.26％、振荡周期1.5s，策略的整定参数K_p＝6.32、K_D＝7.2、K_I＝＝4.05。

所述的无级变速器，控制系统执行机构采用U344一1.5型机械无级变速器，这种变速器是三相并列曲柄摇块型(GUSA型)脉动无级变速器，伺服电动机驱动丝杠改变滑块的位置，通过曲柄摇杆机构使输出轴的转速连续变化，即实现无级调速。伺服电动机通过一级减速链传动及丝杠驱动滑块作直线运动，随着滑块调速位置的连续变化，输出角速度也随着连续变化。

该发明的有益之处是：本发明的变量施肥控制系统PID控制方法，变量施肥控制器根据相应田间位置的施肥偏差，采用PID控制策略调节占空比，实现变量施肥，稳态精度高，提高了变量施肥的准确性，动态响应快、超调小，改了变量施肥的快速性；抗负载干扰能力强，能够更好地适应田间作业环境。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、GPS模块，2、机载计算机，3、变量施肥控制器，4、执行电机，5、无级变速器，6、播种机排肥轮，7、播种机地轮，8、特征提取模块。

具体实施方式

一种变量施肥控制系统PID控制方法，是主要由GPS模块1、机载计算机2、变量施肥控制器3、执行电机4、无级变速器5、播种机排肥轮6、播种机地轮7、特征提取模块8和神经网络识别模块9组成的，其特征在于：所述GPS模块1和机载计算机2相连接，机载计算机2和变量施肥控制器3相连接，变量施肥控制器3和执行电机4相连接，执行电机4和无级变速器5相连接，无级变速器5与播种机排肥轮6相连接，播种机地轮7和无级变速器5相连接。