喷杆式喷雾机工作状态监测及过程优化调控策略研究
发布时间：2021-02-26 13:43
随着智能控制技术的发展,对传统植保作业提出精准化与智能化的需求,故智能喷施技术成为未来植保领域重要方向。传统作业中施药量、雾滴分布、工作压力等作业参数与作业效果主要由作业机械本身决定,易造成农药喷施过程中的农药污染与浪费,导致农业成本增加与水土环境污染。近年来,随着我国科技水平发展与传统农业观念的转变,对智能喷施技术的研究也越来越多,多所高校和企业均在智能施药方面进行科学研究与商业应用,但还有很多工作需要完善,很多研究机构研制的智能施药机械尚处于测试阶段,在可靠性与量产化方面未能达到商品化与大面积推广标准,仍需要不断完善研究。智能施药技术仍有重要研究意义。本论文基于物联网技术、测控技术、AMESim建模与仿真技术,设计一套喷杆式喷雾机工作状态监测系统,喷雾系统部分整机原型为江苏南通黄海药械股份有限公司生产的12米宽幅喷杆,对其进行智能化改造。该系统主要进行作业状态信息监测与作业信息传输,通过搭建的控制系统对作业参数进行优化调控,可实现作业过程中作业流量、作业压力、作业速度、行驶轨迹、环境风速的检测;工作状态监测系统主要包括4G DTU模块与上位机服务器,控制器获得信息模块中的作业信息后...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
背负式喷雾器
江苏大学硕士学位论文1第一章绪论1.1研究背景及意义由于我国农业生产国情，农户个体在生产作业过程中使用的植保机械主要是背负式喷雾器，小型机动式施药装置等非智能植保机械。在我国新疆和黑龙江等地区的大型农场中主要使用宽幅喷杆植保机械，虽一定程度上实现机械化作业但作业过程中缺乏对作业机械的智能监测与优化调控。施药量、雾滴分布、工作压力等作业参数与作业效果主要由作业机械本身决定，易造成农药喷施过程中的农药污染与浪费，导致农业成本增加与水土环境污染现象。现代农业区别于传统农业之处在于智能化与精细化，基于此现代农业对植保作业机械提出更高需求。图1.1背负式喷雾器图1.2小型机动式施药机Fig.1.1KnapsacksprayerFig.1.2Smallmobileapplicator实际农作物生长是一个复杂过程，受多因素影响，根据精细农业与智能农业的需求，需进行按需施药，智能植保技术是该领域本世纪以来的热门研究方向。美国与德国等现代农机公司生产的大型宽幅施药机大都采用智能流量调节式变量施药控制方式[1]。目前如图1.3所示大型宽幅智能喷杆式试验机已逐步在我国许多国营农场进行市场推广与试用[1]。近年来，随着我国科技水平发展与传统农业观念的转变，对智能喷施技术的研究也越来越多，多所高校和企业均对智能施药方面进行科学研究与商业应用，但还有很多工作需要完善，很多研究机构研制的智能植保机械尚处于测试阶段，在可靠性与量产化方面未能达到商品化与大面
2积推广标准，仍需要不断完善研究。智能施药技术仍有重要研究意义。图1.3大型宽幅喷杆式喷雾机Fig.1.3Largewidevariablesprayer当前“工业4.0”革命在全球众多国家中掀起热潮，美德日等国家纷纷提出基于本国国情的工业发展计划。工业技术的发展极大推动农业装备技术的发展。依托物联网技术的发展，以美国、德国、日本为首的国家的农机装备呈现数字化、自动化、智能化的发展趋势。国外知名农机厂商纷纷基于智能测控技术对传统农业机械进行智能化开发与升级，使得高效精细作业、远程精准运维、无人自动驾驶等功能得到广泛应用，提高农机作业质量与效率，通过科技手段使企业迅速成为领军企业[1]。农业机械长期以来是我国制造业的薄弱环节，农业机械作为农业生产的重要一环，经过改革开放数十年发展，通过与国外优秀农机厂商交流合作，我国农业机械技术有极大提升，但目前我国农机存在作业信息采集不够完善、作业管理不够规范、资源配置不合理等问题。对老式农业装备进行智能化与信息化技术升级成为近年来农业装备领域的研究热点。随着近些年4G乃至5G通信技术的不断进步[2]，物联网技术被广泛应用于国民生产生活的各个领域[2]。从体系架构上物联网其具体示意如图1.4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网温室环境调控系统[J]. 杜尚丰,何耀枫,梁美惠,陈俐均,李嘉鹏,徐丹. 农业机械学报. 2017(S1)
[2]关于现代无线通信技术的发展现状与趋势探析[J]. 朱军. 电子测试. 2015(10)
[3]基于自动巡航无人驾驶船的水产养殖在线监控技术[J]. 孟祥宝,黄家怿,谢秋波,陈万云. 农业机械学报. 2015(03)
[4]基于STM32和LabVIEW的虚拟数字电压表设计与实现[J]. 齐攀,朱强,姚树申,郑晓佳,李莹. 有线电视技术. 2013(06)
[5]PWM间歇喷雾式变量喷施控制器设计与测试[J]. 魏新华,蒋杉,孙宏伟,徐来齐. 农业机械学报. 2012(12)
[6]物联网技术与应用研究[J]. 钱志鸿,王义君. 电子学报. 2012(05)
[7]背负式喷雾器变量喷雾控制系统设计与特性分析[J]. 刘伟,汪小旵,丁为民,邱威. 农业工程学报. 2012(09)
[8]电液比例放大器的实验教学[J]. 孙雪. 辽宁科技大学学报. 2011(06)
[9]果园管道喷雾系统药液压力的自整定模糊PID控制[J]. 宋淑然,阮耀灿,洪添胜,代秋芳,张丞. 农业工程学报. 2011(06)
[10]喷雾技术参数对雾滴沉积分布影响试验[J]. 吕晓兰,傅锡敏,吴萍,丁素明,周良富,闫惠娟. 农业机械学报. 2011(06)
博士论文
[1]基于处方图的变量喷药系统研究[D]. 王利霞.吉林大学 2010
硕士论文
[1]水田无人施药机智能控制系统研究[D]. 卢林.江苏大学 2019
[2]PWM变量喷雾机的设计及其压力特性的研究[D]. 蒋斌.江苏大学 2018
[3]设施农业区多参量数据采集系统设计与实现[D]. 刘卜华.长安大学 2016
[4]控制器双冗余设计与实现[D]. 齐爽.哈尔滨工业大学 2015
[5]一体化便携式脑血氧检测系统与性能验证[D]. 赵瑞瑞.电子科技大学 2015
[6]无线局域网技术在风力发电场中的应用研究[D]. 王坚.电子科技大学 2010
[7]未来无线通信系统导频设计技术研究[D]. 陈秀鹏.北京邮电大学 2010
[8]基于LPC2138同步发电机励磁控制系统的开发[D]. 刘存英.西安理工大学 2009
本文编号：3052669
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
背负式喷雾器
江苏大学硕士学位论文1第一章绪论1.1研究背景及意义由于我国农业生产国情，农户个体在生产作业过程中使用的植保机械主要是背负式喷雾器，小型机动式施药装置等非智能植保机械。在我国新疆和黑龙江等地区的大型农场中主要使用宽幅喷杆植保机械，虽一定程度上实现机械化作业但作业过程中缺乏对作业机械的智能监测与优化调控。施药量、雾滴分布、工作压力等作业参数与作业效果主要由作业机械本身决定，易造成农药喷施过程中的农药污染与浪费，导致农业成本增加与水土环境污染现象。现代农业区别于传统农业之处在于智能化与精细化，基于此现代农业对植保作业机械提出更高需求。图1.1背负式喷雾器图1.2小型机动式施药机Fig.1.1KnapsacksprayerFig.1.2Smallmobileapplicator实际农作物生长是一个复杂过程，受多因素影响，根据精细农业与智能农业的需求，需进行按需施药，智能植保技术是该领域本世纪以来的热门研究方向。美国与德国等现代农机公司生产的大型宽幅施药机大都采用智能流量调节式变量施药控制方式[1]。目前如图1.3所示大型宽幅智能喷杆式试验机已逐步在我国许多国营农场进行市场推广与试用[1]。近年来，随着我国科技水平发展与传统农业观念的转变，对智能喷施技术的研究也越来越多，多所高校和企业均对智能施药方面进行科学研究与商业应用，但还有很多工作需要完善，很多研究机构研制的智能植保机械尚处于测试阶段，在可靠性与量产化方面未能达到商品化与大面
2积推广标准，仍需要不断完善研究。智能施药技术仍有重要研究意义。图1.3大型宽幅喷杆式喷雾机Fig.1.3Largewidevariablesprayer当前“工业4.0”革命在全球众多国家中掀起热潮，美德日等国家纷纷提出基于本国国情的工业发展计划。工业技术的发展极大推动农业装备技术的发展。依托物联网技术的发展，以美国、德国、日本为首的国家的农机装备呈现数字化、自动化、智能化的发展趋势。国外知名农机厂商纷纷基于智能测控技术对传统农业机械进行智能化开发与升级，使得高效精细作业、远程精准运维、无人自动驾驶等功能得到广泛应用，提高农机作业质量与效率，通过科技手段使企业迅速成为领军企业[1]。农业机械长期以来是我国制造业的薄弱环节，农业机械作为农业生产的重要一环，经过改革开放数十年发展，通过与国外优秀农机厂商交流合作，我国农业机械技术有极大提升，但目前我国农机存在作业信息采集不够完善、作业管理不够规范、资源配置不合理等问题。对老式农业装备进行智能化与信息化技术升级成为近年来农业装备领域的研究热点。随着近些年4G乃至5G通信技术的不断进步[2]，物联网技术被广泛应用于国民生产生活的各个领域[2]。从体系架构上物联网其具体示意如图1.4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网温室环境调控系统[J]. 杜尚丰,何耀枫,梁美惠,陈俐均,李嘉鹏,徐丹. 农业机械学报. 2017(S1)
[2]关于现代无线通信技术的发展现状与趋势探析[J]. 朱军. 电子测试. 2015(10)
[3]基于自动巡航无人驾驶船的水产养殖在线监控技术[J]. 孟祥宝,黄家怿,谢秋波,陈万云. 农业机械学报. 2015(03)
[4]基于STM32和LabVIEW的虚拟数字电压表设计与实现[J]. 齐攀,朱强,姚树申,郑晓佳,李莹. 有线电视技术. 2013(06)
[5]PWM间歇喷雾式变量喷施控制器设计与测试[J]. 魏新华,蒋杉,孙宏伟,徐来齐. 农业机械学报. 2012(12)
[6]物联网技术与应用研究[J]. 钱志鸿,王义君. 电子学报. 2012(05)
[7]背负式喷雾器变量喷雾控制系统设计与特性分析[J]. 刘伟,汪小旵,丁为民,邱威. 农业工程学报. 2012(09)
[8]电液比例放大器的实验教学[J]. 孙雪. 辽宁科技大学学报. 2011(06)
[9]果园管道喷雾系统药液压力的自整定模糊PID控制[J]. 宋淑然,阮耀灿,洪添胜,代秋芳,张丞. 农业工程学报. 2011(06)
[10]喷雾技术参数对雾滴沉积分布影响试验[J]. 吕晓兰,傅锡敏,吴萍,丁素明,周良富,闫惠娟. 农业机械学报. 2011(06)
博士论文
[1]基于处方图的变量喷药系统研究[D]. 王利霞.吉林大学 2010
硕士论文
[1]水田无人施药机智能控制系统研究[D]. 卢林.江苏大学 2019
[2]PWM变量喷雾机的设计及其压力特性的研究[D]. 蒋斌.江苏大学 2018
[3]设施农业区多参量数据采集系统设计与实现[D]. 刘卜华.长安大学 2016
[4]控制器双冗余设计与实现[D]. 齐爽.哈尔滨工业大学 2015
[5]一体化便携式脑血氧检测系统与性能验证[D]. 赵瑞瑞.电子科技大学 2015
[6]无线局域网技术在风力发电场中的应用研究[D]. 王坚.电子科技大学 2010
[7]未来无线通信系统导频设计技术研究[D]. 陈秀鹏.北京邮电大学 2010
[8]基于LPC2138同步发电机励磁控制系统的开发[D]. 刘存英.西安理工大学 2009
本文编号：3052669
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3052669.html
