无人机喷施测试平台的搭建与试验
发布时间：2021-09-22 04:01
植保无人机作为新兴的植保机械,具有作业效率高、速度快、飘移少等优点。近年来,随着农用植保无人机的大面积应用,无人机的作业质量引起人们的广泛关注,无人机喷洒性能检测成为所面临的重要问题,植保无人机性能测试装置的研发迫在眉睫。本文在对国内外喷雾性能测试试验台和喷施测试指标及测试技术研究现状分析的基础上,提出搭建一种无人机的喷施测试平台,采用田间与室内测试相结合的方法,对无人机喷施效果进行平台测试,试验结果可为无人机喷施装置改进优化设计提供参考。本文的主要研究内容与结果如下:1.无人机喷施测试平台测试要求和总体方案设计。通过调研植保施药机械作业参数,参考施药机械测试方法和国家规定的相关标准,依次确定了无人机喷施测试平台的参数要求、性能要求以及测试指标,并根据设计要求确定了测试平台的总体方案设计。2.无人机喷施测试平台结构设计及仿真分析。根据无人机喷施测试平台设计要求和待测药械的整机结构,确定测试平台总体结构和工作原理,采用三维软件Solidworks进行了整体结构的建模,并用ANSYS有限元分析软件对三维模型的关键零部件进行静力学分析,验证设计方案的可行性。3.无人机喷施测试平台控制系统设计...
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a美国SprayingSystems公司研制的试验台
无人机喷施测试平台的搭建与试验2可以垂直移动，调节喷杆距集雾装置的高度，量筒下面有超声波传感器，将获取的液位信息发送到带有控制器的计算机，根据计算机工作软件程序和编程算法，计算出雾滴分布均匀性数据[9]。如图1-1b所示。D.Nuyttens等人使用相位普勒粒子分析仪（PDPA）开发了一套喷雾特性测试试验台。试验台由四部分组成，气候室，喷雾装置，三维自动定位系统和PDPA系统。喷雾装置由喷雾液罐和液位控制系统组成，定位系统由两个伺服电机驱动，并用西门子可编程逻辑控制器（PLC）控制，定位精度高[10]。如图1-1c所示。图1-1a美国SprayingSystems公司研制的试验台图1-1b德国农林生物研究中心研制的试验台图1-1cD.Nuyttens研制的试验台图1-1国外喷施测试试验台Fig.1-1Foreignspraytestbench1.2.2喷施测试平台国内研究现状国内喷施测试平台，多为科研、教学单位自制，结构简单，而且数量较少[11]。2018年何勇等人开发了一个室内测试平台，用于模拟无人机真实的飞行状态。平台由4部分组成：上位机软件，中央控制器，X-Y运动部件和远端喷洒系统。并使用该平台对喷洒效果进行试验，以测试平台不同移动速度和不同风力强度的喷洒效果[12]。如图1-2a所示。2013年蔡晓华等人应用数字图像处理技术、超声波精确测距技术以及传感融合技术，研制出一种比较完善的自动化喷雾性能测试试验台，实现喷雾角、喷雾均匀性及液泵性能参数的测量。试验台由三部分组成，喷头测试系统，液泵测试系统，总控制台。并由计算机与PLC系统实现实时监控。喷杆通过减速电机驱动链轮链条进行上下调节，由气缸驱动进行左右移动，可实现准确定位[13]。
c D. Nuyttens 研制的试验台
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CAN总线的旋翼无人机喷洒模拟系统[J]. 张艳超,陈杨,李艺健,刘飞,何勇. 农业机械学报. 2018(01)
[2]植保无人机飞行参数对施药雾滴沉积分布特性的影响[J]. 王昌陵,宋坚利,何雄奎,王志翀,王士林,蒙艳华. 农业工程学报. 2017(23)
[3]小型植保无人机喷雾参数对橘树冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 陈盛德,兰玉彬,周志艳,廖娟,朱秋阳. 华南农业大学学报. 2017(05)
[4]多旋翼无人机旋翼下方风场对航空喷施雾滴沉积的影响[J]. 陈盛德,兰玉彬,BRADLEY K F,李继宇,刘爱民,毛越东. 农业机械学报. 2017(08)
[5]小型无人直升机喷雾参数对杂交水稻冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 陈盛德,兰玉彬,李继宇,周志艳,金济,刘爱民. 农业工程学报. 2016(17)
[6]无人植保机施药雾滴空间质量平衡测试方法[J]. 王昌陵,何雄奎,王潇楠,Jane.Bonds,Andreas.Herbst,王志国,潘海洋,何正泽. 农业工程学报. 2016(11)
[7]喷雾飘移的风洞试验和回归模型[J]. 张慧春,Gary Dorr,郑加强,周宏平,于君. 农业工程学报. 2015(03)
[8]无人直升机喷雾参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 秦维彩,薛新宇,周立新,张宋超,孙竹,孔伟,王宝坤. 农业工程学报. 2014(05)
[9]无人直升机飞行高度与速度对喷雾沉积分布的影响[J]. 邱白晶,王立伟,蔡东林,吴建浩,丁国荣,管贤平. 农业工程学报. 2013(24)
[10]基于PLC的蔬菜钵苗移栽机自动输送装置[J]. 杨传华,方宪法,杨学军,王崇,刘忠军,孙星. 农业机械学报. 2013(S1)
博士论文
[1]单旋翼植保无人机喷雾参数优化研究[D]. 秦维彩.江苏大学 2017
硕士论文
[1]植保无人机喷雾性能试验台的研制[D]. 郑立彬.吉林农业大学 2018
[2]基于自激振动力补偿红枣采收装置设计及试验研究[D]. 崔健.石河子大学 2017
[3]单旋翼无人机航空施药效果分析与试验研究[D]. 王森.黑龙江八一农垦大学 2016
[4]温室多功能轨道作业车的研制[D]. 刘国均.沈阳农业大学 2016
[5]幼苗盘自动搬运装置的移动平台设计[D]. 隽杰.西北农林科技大学 2016
[6]自升式平台悬臂梁及相关结构设计研究[D]. 刘旭东.哈尔滨工程大学 2015
[7]自升式钻井平台悬臂梁结构设计[D]. 李放.大连理工大学 2014
[8]直线导轨精密矫直的误差检测及补偿技术研究[D]. 冯婧婷.武汉理工大学 2013
[9]喷雾试验台的设计与研究[D]. 朱艳东.东北农业大学 2012
[10]雾化喷头试验台综合性能测试系统设计研究[D]. 吴小伟.南京林业大学 2011
本文编号：3403098
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a美国SprayingSystems公司研制的试验台
无人机喷施测试平台的搭建与试验2可以垂直移动，调节喷杆距集雾装置的高度，量筒下面有超声波传感器，将获取的液位信息发送到带有控制器的计算机，根据计算机工作软件程序和编程算法，计算出雾滴分布均匀性数据[9]。如图1-1b所示。D.Nuyttens等人使用相位普勒粒子分析仪（PDPA）开发了一套喷雾特性测试试验台。试验台由四部分组成，气候室，喷雾装置，三维自动定位系统和PDPA系统。喷雾装置由喷雾液罐和液位控制系统组成，定位系统由两个伺服电机驱动，并用西门子可编程逻辑控制器（PLC）控制，定位精度高[10]。如图1-1c所示。图1-1a美国SprayingSystems公司研制的试验台图1-1b德国农林生物研究中心研制的试验台图1-1cD.Nuyttens研制的试验台图1-1国外喷施测试试验台Fig.1-1Foreignspraytestbench1.2.2喷施测试平台国内研究现状国内喷施测试平台，多为科研、教学单位自制，结构简单，而且数量较少[11]。2018年何勇等人开发了一个室内测试平台，用于模拟无人机真实的飞行状态。平台由4部分组成：上位机软件，中央控制器，X-Y运动部件和远端喷洒系统。并使用该平台对喷洒效果进行试验，以测试平台不同移动速度和不同风力强度的喷洒效果[12]。如图1-2a所示。2013年蔡晓华等人应用数字图像处理技术、超声波精确测距技术以及传感融合技术，研制出一种比较完善的自动化喷雾性能测试试验台，实现喷雾角、喷雾均匀性及液泵性能参数的测量。试验台由三部分组成，喷头测试系统，液泵测试系统，总控制台。并由计算机与PLC系统实现实时监控。喷杆通过减速电机驱动链轮链条进行上下调节，由气缸驱动进行左右移动，可实现准确定位[13]。
c D. Nuyttens 研制的试验台
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CAN总线的旋翼无人机喷洒模拟系统[J]. 张艳超,陈杨,李艺健,刘飞,何勇. 农业机械学报. 2018(01)
[2]植保无人机飞行参数对施药雾滴沉积分布特性的影响[J]. 王昌陵,宋坚利,何雄奎,王志翀,王士林,蒙艳华. 农业工程学报. 2017(23)
[3]小型植保无人机喷雾参数对橘树冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 陈盛德,兰玉彬,周志艳,廖娟,朱秋阳. 华南农业大学学报. 2017(05)
[4]多旋翼无人机旋翼下方风场对航空喷施雾滴沉积的影响[J]. 陈盛德,兰玉彬,BRADLEY K F,李继宇,刘爱民,毛越东. 农业机械学报. 2017(08)
[5]小型无人直升机喷雾参数对杂交水稻冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 陈盛德,兰玉彬,李继宇,周志艳,金济,刘爱民. 农业工程学报. 2016(17)
[6]无人植保机施药雾滴空间质量平衡测试方法[J]. 王昌陵,何雄奎,王潇楠,Jane.Bonds,Andreas.Herbst,王志国,潘海洋,何正泽. 农业工程学报. 2016(11)
[7]喷雾飘移的风洞试验和回归模型[J]. 张慧春,Gary Dorr,郑加强,周宏平,于君. 农业工程学报. 2015(03)
[8]无人直升机喷雾参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 秦维彩,薛新宇,周立新,张宋超,孙竹,孔伟,王宝坤. 农业工程学报. 2014(05)
[9]无人直升机飞行高度与速度对喷雾沉积分布的影响[J]. 邱白晶,王立伟,蔡东林,吴建浩,丁国荣,管贤平. 农业工程学报. 2013(24)
[10]基于PLC的蔬菜钵苗移栽机自动输送装置[J]. 杨传华,方宪法,杨学军,王崇,刘忠军,孙星. 农业机械学报. 2013(S1)
博士论文
[1]单旋翼植保无人机喷雾参数优化研究[D]. 秦维彩.江苏大学 2017
硕士论文
[1]植保无人机喷雾性能试验台的研制[D]. 郑立彬.吉林农业大学 2018
[2]基于自激振动力补偿红枣采收装置设计及试验研究[D]. 崔健.石河子大学 2017
[3]单旋翼无人机航空施药效果分析与试验研究[D]. 王森.黑龙江八一农垦大学 2016
[4]温室多功能轨道作业车的研制[D]. 刘国均.沈阳农业大学 2016
[5]幼苗盘自动搬运装置的移动平台设计[D]. 隽杰.西北农林科技大学 2016
[6]自升式平台悬臂梁及相关结构设计研究[D]. 刘旭东.哈尔滨工程大学 2015
[7]自升式钻井平台悬臂梁结构设计[D]. 李放.大连理工大学 2014
[8]直线导轨精密矫直的误差检测及补偿技术研究[D]. 冯婧婷.武汉理工大学 2013
[9]喷雾试验台的设计与研究[D]. 朱艳东.东北农业大学 2012
[10]雾化喷头试验台综合性能测试系统设计研究[D]. 吴小伟.南京林业大学 2011
本文编号：3403098
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/3403098.html
