高地隙喷杆喷雾机智能控制系统设计

发布时间：2023-01-15 21:12

　　近年来,随着我国农业产业结构的调整,以合作社为基础的大规模种植产业链正在形成,相应地农业机械化发展也迎来了千载难逢的好时机。高地隙喷杆喷雾机作为一种重要的农业植保机械,在作物病虫草害化学防治方面发挥着重要的作用,尤其在解决高秆类作物中后期施药难、防治效果差的问题上效果尤为突出。然而,受到技术水平的限制,目前国产高地隙喷杆喷雾机普遍存在机械结构设计简单,施药效率低和智能化水平不高的问题。本文在总结了国内外高地隙喷杆喷雾机研究和发展现状的基础上,针对目前国产高地隙喷杆喷雾机智能化水平不高的现实情况,设计了高地隙喷杆喷雾机智能控制系统。主要包括以下三个方面的内容:（1）转向模式控制系统。设计了基于三菱PLC的转向控制系统,该系统能很好的实现高地隙喷杆喷雾机前轮偏转转向、全轮偏转转向和蟹行偏转转向三种转向方式的灵活和可靠切换。同时,转向系统采用液压助力转向的方式,减少了驾驶员在转向操作过程中的体力消耗,提高了高地隙喷杆喷雾机的转向灵敏性。（2）喷杆智能平衡控制系统。为保证在施药过程中,喷杆与作物顶层保持近似平行的状态,以保证喷杆安全、施药效果及避免喷杆倾斜刮蹭作物,设计了基于倾角传感器的喷杆智... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外高地隙喷杆喷雾机研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文的研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 高地隙喷杆喷雾机结构设计介绍
    2.1 高地隙喷杆喷雾机总体设计
        2.1.1 主要技术参数
        2.1.2 机械结构设计
    2.2 关键零部件选型
        2.2.1 行走液压马达选型
        2.2.2 高地隙喷杆喷雾机药泵选型
        2.2.3 发动机选型
3 转向模式控制系统设计
    3.1 转向系统发展概述
        3.1.1 液压助力转向系统
        3.1.2 电动助力转向系统
    3.2 转向方式选择
    3.3 转向液压系统设计
    3.4 控制系统设计
        3.4.1 硬件选型
        3.4.2 控制系统软件设计
        3.4.3 设备安装
4 喷杆智能平衡控制系统设计
    4.1 系统设计要求
        4.1.1 系统设计的主要内容
        4.1.2 控制系统方案比较
    4.2 喷杆调节液压系统设计
        4.2.1 喷杆结构设计
        4.2.2 喷杆液压系统
    4.3 喷杆智能平衡控制系统软硬件设计
        4.3.1 喷杆智能平衡控制系统实现原理
        4.3.2 喷杆智能平衡控制系统硬件设计
        4.3.3 喷杆智能平衡控制系统软件设计
    4.4 喷雾机参数监测功能开发
    4.5 程序开发与系统调试
        4.5.1 编程软件介绍
        4.5.2 编程语言选择
        4.5.3 程序编写
        4.5.4 系统调试
5 变量喷雾施药控制系统设计
    5.1 变量喷雾施药系统介绍
        5.1.1 喷雾信息采集处理系统
        5.1.2 喷雾施药执行系统
    5.2 变量喷雾施药控制系统设计
        5.2.1 变量喷雾施药原理
        5.2.2 关键部件选型
        5.2.3 变量喷雾施药系统结构
6 样机试制与喷雾机性能试验
    6.1 样机试制
    6.2 喷雾机性能试验
        6.2.1 转向系统性能试验
        6.2.2 喷杆智能平衡控制系统试验
        6.2.3 变量喷雾施药系统性能试验
7 总结与建议
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 建议
参考文献
致谢
研究生期间的科研成果
附录Ⅰ 转向控制部分程序代码
附录Ⅱ 喷杆平衡控制部分程序代码


【参考文献】：
期刊论文
[1]近10年农作物主要病虫害发生危害情况的统计和分析[J]. 刘万才,刘振东,黄冲,陆明红,刘杰,杨清坡.  植物保护. 2016(05)
[2]高地隙喷杆式与隧道式一体喷雾机的设计与试验[J]. 苑进,赵新学,李明,闫晓海,刘雪美.  农业工程学报. 2015(S2)
[3]基于TMS320F28335的变量喷雾控制系统的研制[J]. 孙永佳,孙宜田,窦青青,沈景新,李青龙,陈刚.  农机化研究. 2015(08)
[4]国外自走式喷雾机发展概况[J]. 刘金锁,王进华,贾晶霞.  农业工程. 2015(04)
[5]喷杆式喷雾机喷杆高度及平衡在线调控系统[J]. 魏新华,邵菁,缪丹丹,李林,解晓薇.  农业机械学报. 2015(08)
[6]喷杆高度调节系统设计与试验[J]. 王松林,赵春江,王秀.  农机化研究. 2014(08)
[7]高构架玉米喷雾机门式喷雾系统[J]. 王波,张东兴,杨丽,王粮局.  农业机械学报. 2014(06)
[8]水田高地隙喷杆喷雾机的设计与试验研究[J]. 陈刚,陈树人,杨八康.  农机化研究. 2013(09)
[9]喷杆喷雾机研究现状及发展趋势[J]. 贾卫东,张磊江,燕明德,薛新宇.  中国农机化学报. 2013(04)
[10]喷杆喷雾机机架动态特性分析与减振设计[J]. 陈树人,韩红阳,陈刚,邵景世,姚勇.  农业机械学报. 2013(04)

博士论文
[1]超高地隙喷杆喷雾机风幕系统试验研究与仿真分析[D]. 张铁.中国农业机械化科学研究院 2012

硕士论文
[1]高地隙自走式平台四轮转向系统的研究和设计[D]. 张国远.西北农林科技大学 2016
[2]农药在线混合可变量控制系统研究[D]. 倪涛.南京林业大学 2013
[3]多功能变量喷雾机喷雾控制系统研究[D]. 袁炜锋.上海交通大学 2010
[4]农药变量施药控制系统研究[D]. 王锦江.中国农业机械化科学研究院 2007



本文编号：3731490