植保机变流量喷施控制方法研究

发布时间：2025-06-04 03:14

　　植保机作为智慧农业精细化生产管理的有力工具,在农作物综合防治方面应用广泛,特别是对于精准按需施药的喷施流量控制环节发挥着重要的作用。在田间喷施作业的过程中,由于药液管道的泄漏量、药液的液体体积弹性模量等参数受植保机工况变化的影响较大,并且喷施系统客观存在元件磨损老化、喷头堵塞和液压油泄露等难以估计的复杂情况,当前植保机普遍存在着粗放式喷施以及对施药流量的调整响应滞后现象,引起药液浪费和环境污染等问题。本文针对以柱塞泵为核心的植保机喷施系统进行研究,充分考虑田间复杂多变的作业环境下喷施系统的不确定性,深入研究植保机的喷施流量精准控制,根据不同层次和农艺标准的植保机市场需求,设计植保机变流量喷施控制器。首先,分析了喷施系统不确定性产生的来源以及柱塞泵主轴与植保机动力轴同轴连接驱动方式对喷施参数的影响。选取柱塞泵变量活塞的位移和速度、变量斜盘的受力,以及电液伺服阀的阀芯位移为状态变量,以参数摄动的形式建立了考虑不确定性和外部扰动的喷施系统四阶状态空间模型。其次,针对结构简单的直接以柱塞泵排量调整喷施流量的低成本植保机,设计了鲁棒性强的喷施流量控制器,弥补了传统PID控制方法对于参数摄动等不确定...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 精准变流量施药技术研究现状
        1.2.1 植保机的精准施药方式
        1.2.2 喷施参数决策及喷施效果
    1.3 论文研究内容及章节安排
第2章 喷杆喷雾式植保机及施药系统分析
    2.1 引言
    2.2 植保机的主要结构
    2.3 植保机喷施系统
        2.3.1 变流量喷施系统的主要结构
        2.3.2 变流量喷施工作过程
    2.4 斜盘式变量柱塞泵调节原理
        2.4.1 柱塞泵调节过程分析
        2.4.2 柱塞泵的驱动方式分析
    2.5 本章小结
第3章 植保机变流量喷施鲁棒控制
    3.1 引言
    3.2 植保机喷施系统建模
    3.3 喷施流量的鲁棒控制器设计
        3.3.1 植保机变量喷施系统的不确定性
        3.3.2 喷施流量鲁棒控制器设计
        3.3.3 鲁棒稳定性分析
    3.4 仿真研究
        3.4.1 仿真参数
        3.4.2 仿真研究与结果分析
    3.5 本章小结
第4章 植保机恒压变流量喷施控制
    4.1 引言
    4.2 恒压变流量控制方法研究
    4.3 仿真研究
        4.3.1 仿真参数
        4.3.2 仿真实验结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 结论
    5.1 研究工作总结
    5.2 未来研究展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：4049226