航空精准施药机载雾化系统的设计与研发

发布时间：2023-04-25 19:43

　　航空施药具有作业效率高、地形适应广、突击能力强等特点,弥补了传统施药机械和人工作业的不足,近年在我国农业植保应用中发展迅速。但由于航空施药器械距离靶标较远,施药雾滴受环境气流、温湿度影响较大,而雾滴尺寸是影响药液飘移和沉积的重要因素,雾滴不合理,易造成药液飘移,威胁非靶标区域人畜的安全,并影响靶标区域的沉积效果,最终影响施药作业效果。为解决航空施药作业时雾滴粒径变量精准控制的难题,本论文针对有人直升机和固定翼飞机开展航空精准施药机载雾化系统研究。具体工作如下:(1)雾滴破碎理论和航空施药雾化方式研究;根据有人直升机和固定翼飞机飞行速度快、高度高、施药流速大的特点,结合可控雾滴的技术要求,确定了航空精准施药机载雾化系统的雾化方案,并根据雾化方案和系统的功能性要求确定了航空精准施药机载雾化系统的总体设计方案和系统组成。(2)航空精准施药机载雾化系统研发;包括器件选型、硬件电路设计、控制程序设计和控制参数的整定,完成了主控制器、检测单元和电子调速器的选型,转笼离心雾化器的优化,完成了主控制器硬件电路设计,利用试凑法得到了最佳控制参数:雾化器转速为700～4000 r/min、k_p<...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 航空精准施药关键技术研究现状
        1.2.1 农业航空施药发展
        1.2.2 航空施药雾化装置研究进展
        1.2.3 航空施药雾化特性研究进展
        1.2.4 变量施药控制系统研究进展
        1.2.5 存在问题
    1.3 研究内容和方法
    1.4 技术路线
    1.5 论文组织结构
第二章 机载雾化系统整体方案
    2.1 雾滴破碎理论研究
    2.2 雾化方式分析
    2.3 系统功能要求分析
    2.4 系统方案设计
        2.4.1 系统组成
        2.4.2 关键原理介绍
    2.5 本章小结
第三章 机载雾化系统软硬件设计
    3.1 硬件选型与设计
        3.1.1 主控制器选型
        3.1.2 电子调速器与检测单元选型
        3.1.3 转笼离心雾化器设计
    3.2 主控制器硬件电路设计
    3.3 控制系统软件设计
        3.3.1 程序语言和开发环境的选择
        3.3.2 主程序设计
        3.3.3 关键子程序设计
    3.4 PI参数整定
    3.5 本章小结
第四章 电动转笼二次残差补偿雾化模型建立
    4.1 雾化试验平台介绍
        4.1.1 材料选型
        4.1.2 平台搭建
    4.2 雾化模型建立
        4.2.1 二次回归正交试验
        4.2.2 第1次优化
        4.2.3 第2次优化
    4.3 模型验证试验
        4.3.1 对比试验
        4.3.2 精度试验
    4.4 本章小结
第五章 雾化系统性能测试与分析
    5.1 机载雾化系统的搭建
    5.2 性能测试试验
        5.2.1 有效性试验
        5.2.2 响应特性分析
        5.2.3 普适性分析
        5.2.4 雾化特性分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3800935