基于脈寬調(diào)制的變量噴藥技術(shù)試驗研究.pdf

1、化學農(nóng)藥的使用對控制農(nóng)作物病蟲草害，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量等方面做出了巨大貢獻，并且我國長期內(nèi)將大面積使用農(nóng)藥防治作物病蟲草害。傳統(tǒng)噴藥方式很少考慮根據(jù)不同情況改變噴藥量，均勻噴灑化學農(nóng)藥，造成農(nóng)藥浪費和生態(tài)環(huán)境污染。如何有效提高化學農(nóng)藥的使用效率一直是世界各國科學家普遍關(guān)注的問題。 變量技術(shù)的實現(xiàn)使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得一定成效，但在很多方面還存在很大的不足之處。如采用控制管路壓力方法實現(xiàn)變量控制噴藥，實現(xiàn)流量的變量控制范圍較小并且需要系

2、統(tǒng)提供較大的壓力范圍，而噴頭的噴霧性能受壓力變化影響非常明顯，因此這種變量控制方式的實現(xiàn)是以犧牲噴霧質(zhì)量和效果為代價的。因此，實現(xiàn)系統(tǒng)對流量的控制范圍的同時保證一定的噴霧質(zhì)量是實現(xiàn)變量噴藥技術(shù)的關(guān)鍵所在。 本課題在國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)“大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)應用與開發(fā)”課題的支持下，綜合國內(nèi)外最新變量噴藥技術(shù)研究成果，創(chuàng)新性地將脈寬調(diào)制技術(shù)應用于國產(chǎn)變量噴藥領(lǐng)域，提出了一種適合國產(chǎn)噴藥機的變量控制技術(shù)。試驗

3、系統(tǒng)包括自行研制的電磁閥驅(qū)動控制器、脈寬調(diào)制控制軟件和變量執(zhí)行機構(gòu)三個部分。 電磁閥驅(qū)動控制器包括信號放大部分，電路保護部分和電源三個部分，增強了系統(tǒng)工作的適用性和可靠性。脈寬調(diào)制控制軟件采用Visual Basic語言進行編寫。將普通農(nóng)用噴頭安裝于國產(chǎn)電磁閥入口處，通過電磁閥的周期運動實現(xiàn)對流量的變量控制。 通過大量的試驗研究證明，電磁閥響應信號的時間小于0.036秒；在一定的試驗條件下，系統(tǒng)可實現(xiàn)流量控制范圍4：1；

4、噴霧錐角變化幅度符合大田噴藥機械對噴頭部件工作性能的要求，角度變化在規(guī)定的角度的±10°范圍內(nèi)；在較大范圍的控制信號占空比范圍內(nèi)，單噴頭沿噴桿方向霧量分布均勻性和機車行進方向霧量分布均勻性隨噴頭反復開關(guān)無明顯變化。通過大量動態(tài)模擬試驗得出，在一定的控制信號占空比、頻率和機車行進速度條件下，采用脈寬調(diào)制技術(shù)可滿足變量噴藥機進行田間作業(yè)需要，可實現(xiàn)不同噴霧量的沉積，在機車行進方向不會產(chǎn)生漏噴現(xiàn)象。通過正交旋轉(zhuǎn)試驗研究得出PWM信號頻率為3H